5)длительность І" охлаждения от Гтах до температуры, отвечающей точке Агі.

700

600 Гщщ 500 Ттт 400

200 ЮО

Углеродистая

ЛегироЬанни» ^ І сталь

НачалоКонец

превращений превращений

Начало превращений

Коней превращении

Рис. 186. Влияние легирующих добавок в стали на характер диаграммы изотермического превращения аустенита.

Конечная структура металла околошовной зоны после охлаждения до нормальной температуры зависит от того, какая структура образуется в ней в процессе нагрева к моменту начала охлаждения,

а также от структурных превращений при .охлаждении.

При нагреве перлит и феррит околошовной зоны превращаются в аустенит, карбиды частично или полностью растворяются в нем, зерна аустенита растут и происходит выравнивание их состава (гомогенизация). Высокотемпературный и длительный перегрев металла способствует укрупнению и гомогенизации зерен аустенита. Крупнозернистая гомогенная структура аустенита более устойчива, а при охлаждении это способствует его неполному распаду и образованию мартенсита. Быстрый нагрев и малое время пребывания металла в области температур выше Асз приводят к образованию сравнительно неустойчивого аустенита с мелкими зернами, имеющими неодинаковый состав.

Рис. 187. Схема термического цикла околошовной зоны при однопроходной дуговой сварке или наплавке.

В равных условиях охлаждения распад неустойчивого мелко-ернистого аустенита может быть более полным — до сорбита или аже перлита. Но в условиях повышенной скорости охлаждения пе-егретого металла с укрупненным зерном вполне вероятна закалка образованием метастабильной структуры и резким снижением

Тті

1тт

Тщп ~ Тпип~55°

ластических свойств сварного

оединения. В этом случае могут появиться холодные трещи ны. Если же в результате нагрева образовался мелкозернистый неустойчивый аустенит, то при той же повышенной скорости охлаждения содержание мартенсита в продуктах распада будет незначительным, сохранятся вы сокие пластические свойства сварного соединения и трещины могут не возникнуть.

Термический цикл при сварке должен быть таким, чтобы в око-

лошовной зоне, где металл нагревается выше критических точек полиморфных превращений, критическая скорость охлаждения не была превышена. Ориентировочно значение такой скорости можно взять из С-диаграммы изотермического распада аустенита для свариваемой стали / с корректировкой 2 на непрерывность охлаждения

Расчетные значения допустимой скорости охлаждения ю0 _ "С;сек при 500 °С для сталей

Рис. 188. Смещение критических точек при непрерывном охлаждении.

Марка стали

Марка стали

Марка стали

35 X ГС А 40Х 20ХГС 45

6,0—2,5 3,7—2,5 3,7—2,2 3,8—2,0

23Г 12ХН2 25 НЗ

7,0—3,0 3,7—2,0 11,0—0.8

ЭИ415

25* 20*

Примечание. Звездочками отмечены случаи, в которых после сварки необходима термообработка узла.

при сварке (рис. 188) и рост зерна, вызванный нагревом. Определенная таким образом критическая скорость охлаждения носит приближенный, условный характер. Примерные расчетные значения допустимой скорости охлаждения йУо. доп для околошовной зоны при сварке некоторых сталей приведены в табл. 43.

В известных пределах при заданном составе стали скорость охлаждения, а следовательно и количество мартенситной фазы, можно

323