ческой структурой, различным
состоянием самой основы — железа или, наконец, разницей концентраций
каких-то элементов в кон-тактирующихся сталях.
Эти обменные диффузионные
процессы могут развиваться при повышенных и высоких температурах, когда
обеспечивается повышенная подвижность атомов растворенных элементов и
железа. Поэтому изменение состава, состояния и свойств участков металла в
районе зоны сплавления может происходить либо при термообработке,
которую в принципе можно выполнять в широком интервале температур с
нагревом вплоть до 1050—1150° С, либо при эксплуатационном нагреве,
который обычно ограничен температурой 600—650° С.
При рассмотрении сварных
соединений разнородных сталей интерес может представлять диффузия через
зону раздела прежде всего хрома, никеля и железа, по содержанию которых
чаще всего сильно отличаются находящиеся в сварном контакте стали, а также
— углерода, поскольку опыт показал, что именно перемещение атомов
этого элемента определяет возможность изменения свойств сварных
соединений. Затронув вопрос о диффузии хрома, никеля, железа и углерода,
отметим, что как в у-железе, так и а-железе скорость диффузии хрома,
никеля, железа и других элементов, дающих растворы замещения, на несколько
порядков ниже, чем скорость диффузии углерода. Так, по данным М. А.
Криштала, коэффициент диффузии хрома в у-железе при 1050° С равен
58-Ю-12 см2/с, а углерода при 1000° С — около
2,6-Ю-7 см2/с. Коэффициенты диффузии никеля, железа
и других элементов, дающих растворы замещения, либо одного порядка с
коэффициентом диффузии хрома, либо отличаются от него не больше, чем на
один порядок.
Такая разница в коэффициентах
диффузии углерода и других перечисленных элементов приводит к тому, что
при данных условиях — температуре, фазовом состоянии основы и т. п.,
там, где перемещение углерода будет значительным, перемещение хрома,
никеля и железа будет мало заметным или даже не ощутимым. Это
обстоятельство — одна из причин того, что диффузия углерода в сварных
соединениях разнородных сталей оказывает большое влияние на их свойства, а
диффузия других легирующих элементов имеет гораздо меньшее
значение.
Некоторое значение диффузия
легирующих элементов через границу раздела разнородных сталей может иметь
при длительных нагревах до высоких температур, значительно превышающих по
этим параметрам возможные условия нагрева при термообработке или
эксплуатации. К. Е. Чарухина и С. А. Голованенко с соавторами приводят
график изменения концентрации хрома в стали 12Х18Н10Т, находящейся в
сварном контакте с нелегированной сталью СтЗ (биметалл) после нагрева
при 950 и 1150° С (рис. 106). Только длительный нагрев при 1150° С дает
заметное перемещение хрома из высоколегированной стали в
нелегирован-
