леза, был использован метод статистического анализа распределения зерен по размерам. Изучение особенностей формирования структуры сварного соединения проводили по результатам металлографических исследований, а статистическую обработку данных -по стандартной методике, оперирующей наиболее характерными законами распределения случайных величин. Она позволяет получить информацию для построения вариационных рядов и гистограмм распределения, определить его числовые характеристики (математическое ожидание, дисперсия и др.).

Оценкой для математического ожидания при ограниченном эмпирическом материале служит среднее арифметическое наблюдаемых значений случайной величины. При большом числе эмпирических данных среднее арифметическое с большей вероятностью приближается к математическому ожиданию.

С помощью гистограмм распределения зерен по размерам в объеме металла и на границе раздела при Т= 700. 1150°С, Р = = 5. 15 МПа и различной длительности процесса сварки и выполнен анализ характера изменения средних размеров зерен в объеме металла и зоне соединения (рис. 4.12). Установлено, что при увеличении времени сварки число малых зерен является постоянной величиной или изменяется незначительно, тогда как число зерен больших размеров, существенно превосходящих их максимальные размеры в исходном состоянии, возрастает. Кривые распределения не меняют своего вида, а лишь смещаются в область больших размеров, что характерно для процесса собирательной рекристаллизации и соответствует данным известных работ.

Результаты металлографических исследований (рис. 4.13, 4.14)1 соединений армко-железа свидетельствуют о том, что при Т-= 700.750'С, Р= 5. 15 МПа и t = 1.15 мин в зоне соединения имеется значительное число дефектов первого рода, а на границе раздела соединяемых поверхностей происходит рекристаллизация, причем граница, как правило, строго ориентирована. При последующем увеличении времени сварки (15.30 мин) число таких дефектов уменьшается, однако следов миграции ориентирование границы раздела не наблюдается.

При повышении температуры сварки до 800 .850'С происходит миграция ориентированной границы раздела с образованием общих зерен. Заметен их значительный рост. Цепочка ориентированных в плоскости контакта границ мигрирует при температурах близких к температуре фазового перехода а -» у в приграничий объемах, обогащенных углеродом, что способствует повышенно пластичности соединений из армко-железа. Вдоль границы разде ла и на участках схватывания присутствуют в основном дефект второго рода и небольшое число дефектов первого рода.

При Г= 950 .1150 "С, Р= 5. 15 МПаиг= 1 .30 минодновре менно с миграцией высокоугловых границ в зоне контакта и

Рис. 4.13. Микрофотографии (140") структуры сварных зон соединений армко-железа, полученных при Р = 5 МПа, Т= 700 "С (и); Р= 7,5 МПа, Г= = 750'С(5);/=10МПа, Г= 700 "С (е); Р= 15 МПа, Т= 750'С (г)и /= 1 (7), 5 (2). 10 (3), 15 {4), 20 (5) и 30 мин (5)

блюдается интенсивное образование общих зерен (рис. 4.15) и прямой фронт мигрирующих границ. Высокая скорость миграции позволяет предположить, что образование общих зерен в зоне соединения происходит при собирательной рекристаллизации. Движущими силами миграции высокоугловых границ зерен является неоднородность межзеренной и внутризеренной деформации.

Выполненный анализ гистограмм распределения зерен по размерам и металлографические исследования свидетельствуют о том, что формирование структуры зоны соединения при данных термодеформационных условиях процесса диффузионной сварки связано с развитием собирательной рекристаллизации.