устойчивыми, и поэтому
систематически происходит их разрушение в одном месте и образование — в
другом. Размер этих группировок и их устойчивость должны зависеть
от степени отклонения от равновесных энергетических условий — от
равновесной температуры плавления. Чем больше это отклонение и чем
больше температура перегрева ЛТП, тем меньше по размеру
атомные группировки и тем меньше их устойчивость.
Эти группировки атомов имеют
большое значение для процесса кристаллизации, поскольку при охлаждении
ниже равновесной температуры Т2 они станут элементами для
надстройки новых атомных слоев и образования кристаллов, т. е.
естественными центрами самопроизвольной кристаллизации. Чем меньше этих
центров, тем более крупнокристаллическим оказывается металл при
переходе из жидкого состояния в твердое.
Таким образом, условия плавления
металла оказывают влияние на процесс последующей кристаллизации и
соответственно на свойства металла сварного шва.
Рассматривая влияние условий
плавления на последующую кристаллизацию и свойства, необходимо
остановиться на роли неметаллических включений и карбидов, неизбежно
присутствующих в сталях и металле сварочной ванны. И те, и
другие, сохраняясь после расплавления в жидком металле, также
могут служить затравками для кристаллизации, т. е. центрами
несамопроизвольной кристаллизации. Этим явлением несамопроизвольной
кристаллизации пользуются на практике для модификации •—
измельчения кристаллитов при затвердевании.
Модифицирующее действие таких
включений, естественно, сохраняется только в том случае, если они не
растворяются в ванне расплавленного металла. В связи с этим представляют
интерес температуры плавления и растворения твердых и тугоплавких
включений, которые могут находиться в стали при ее нагреве и
плавлении. Особенно большое значение поведение этих включений при
плавлении должно иметь для сварки, так как продолжительность пребывания
металла при высоких температурах в твердом и жидком состояниях очень
невелика.
Ниже, по данным Ю. А. Геллера и
др., приведены приближенные значения температур растворения
труднорастворимых карбидов различных элементов при нагреве стали в
твердом состоянии. Поскольку растворение карбидов — процесс
диффузионный (см. гл. III), оно протекает во времени. Приведенные сведения
относятся к продолжительности нагрева ~3 мин. При меньшей
продолжительности нагрева полного растворения карбидов таких
элементов, как \\^, V , Т5, при нагреве стали в твердом
состоянии может не произойти, и карбиды частично
перейдут в жидкую ванну:
