соединений в изолированном виде. Такие карбидные соединения обычно получают, растворяя стали в специальных электролитах. Карбиды при этом остаются в осадке, который и подвергается рент-геноструктурному анализу.

Чтобы получить фазовый состав металла зоны измененной структуры высоколегированной стали, последнюю в исследуемых образцах сошлифовывали до начала этой зоны, которое определяли металлографическим путем. Затем образцы подвергали электролитическому травлению в электролите, состоящем из 25% -ного раствора соляной кислоты и 5 г/л щавелевой кислоты, при плотности тока 0,06 А/см2 и напряжении 8 В. Выделенный осадок подвергали рент-геноструктурному анализу, для чего съемку производили в медном излучении в камере РКД. Полученные результаты показали, что в зоне измененной структуры высоколегированной стали обнаруживаются карбиды металлов, входящих в ее состав. Следовательно, изучение фазового состава, как и структурный анализ, показывает, что изменение структуры высоколегированной стали в зоне сплавления ее с менее легированной, вызывающее образование известной структурной неоднородности, происходит в результате выделения карбидных соединений.

Причиной выделения карбидов в рассматриваемой зоне, с точки зрения общих положений металловедения, может быть либо распад аустенита, либо насыщение металла этой зоны углеродом. Выделение карбидов в конце темнотравящейся прослойки лишь по границам зерен (рис. 40) свидетельствует о том, что образование в зоне сплавления разнородных сталей прослойки измененной структуры высоколегированного металла вызывается насыщением его углеродом.

Таким образом, характерным изменением структуры в зоне сплавления разнородных сталей при наличии в ней известной структурной неоднородности является уменьшение количества карбидных соединений со стороны менее легированной (перлитной) стали вплоть до полного их исключения с образованием прослойки фер-ритного металла и увеличение количества этих соединений со стороны более легированного металла с образованием прослойки в виде карбидной гряды.

3. Природа и механизм образования структурной неоднородности, характерной для нестабильной зоны сплавления

В настоящее время принято считать, что структурная неоднородность, появляющаяся в нестабильной зоне сплавления разнородных сталей, представляет собой обезуглероженную прослойку со стороны менее легированного металла и науглероженную со стороны более легированного. Принято считать также, что образова-

пне этой неоднородности вызывается перемещением углерода из менее легированного металла в более легированный.

Установившееся представление о природе рассматриваемой неоднородности имеет достаточное экспериментальное подтверждение, начиная с металлографического исследования этой неоднородности и кончая исследованием распределения углерода. И все же есть основания полагать, что структурная неоднородность в зоне сплавления разнородных сталей по своей природе является более сложной, чем она представляется в настоящее время.

Характер травления неаустенитного металла действительно зависит от количества образующихся в нем карбидных соединений. Однако это количество изменяется не только под влиянием обезуглероживания и науглероживания. Возможны и другие причины, например перераспределение углерода между твердым раствором и карбидными соединениями вследствие появления дополнительного напряженного состояния, которое в случае сварки разнородных сталей может быть вызвано различием коэффициентов линейного расширения сплавляемых металлов [18].

Возможность зонального повышения содержания углерода в твердом растворе рассмотрена в литературе. Например, показано, что при определенных условиях охлаждения после нагрева даже в технически чистом железе вокруг отдельных зерен образуются пограничные прослойки, представляющие собой пересыщенный твердый раствор углерода в сс-железе [96]. Принято считать, что первопричиной образования этих прослоек является пластическая деформация, развивающаяся в процессе превращения у - ее.

Известны также случаи появления участков с повышенным содержанием углерода в твердом растворе и в сварных соединениях углеродистых и низколегированных сталей, выполненных газо-и электропрессовой сваркой, а также точечной контактной сваркой. Образование здесь этой прослойки длительное время объяснялось обезуглероживанием. В последнее время показано, что наблюдаемая при контактной сварке углеродистых и низколегированных сталей светлая прослойка вызывается не обезуглероживанием, а образованием неравновесного пересыщенного твердого раствора [89].

Методами, используемыми в настоящее время для экспериментального исследования распределения углерода в зоне структурной неоднородности сварных соединений разнородных сталей (контактная радиография, послойный спектральный анализ), можно определить изменение общего содержания этого элемента без учета его распределения между твердым раствором и карбидной фазой, поэтому допустимо предположение, что в зоне сплавления разнородных сталей содержание углерода изменяется не по представляемой в настоящее время схеме (рис. 42), а по схеме, приведенной на рис. 43, т. е. наряду с перемещением углерода из менее легированной стали в более легированную может увеличиваться содержание его в твердом растворе со стороны первой и уменьшаться со стороны