Электродуговая сварка сталей. Справочник
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 137 138 139 140 141 142 143... 241 242 243
|
|
|
|
Скорость охлаждения, "С/с IV.6. Зависимость степени внутрикристаллитной ликвации от скорости охлаждения. Рис. Как отмечалось, для второго элементе и примесей, понижающих точку плавления, К0 Кэ§ 1. В зависимости от скорости кристаллизации наблюдается плоский фронт (без образования выступов и впадин), относящийся к диффузионному, и рассмотренный выше зубчатый фронт, который в свою очередь в зависимости от скорости кристаллизации может быть диффузионным, бездиффузионным или смешанным. При весьма малой скорости затвердевания, когда последняя не превышает скорости диффузии примесных атомов в жидком металле, А"Эф — К0, избыточные примеси за счет диффузии успевают удалиться от поверхности раздела в толщу жидкого расплава, тем самым постепенно обогащая его. При этом на протяжении всего времени затвердевания сохраняется плоский фронт кристаллизации.. Вследствие этого в металле отсутствует микроскопическая химическая неоднородность в поперечном сечении кристаллитов и наблюдается сильно развитая зональная ликвация. К диффузионной кристаллизации относится также большинство процессов затвердевания, имеющих место в практике большой металлургии и при сварке, когда КЭф сильно отличается от единицы и наблюдается зубчатый фронт кристаллизации. При сравнительно умеренных скоростях затвердевания, когда примесь не успевает отводиться от фронта кристаллизации в толщу жидкого металла, но отводится от вершин выступов (зубьев) во впадины, развивается дендритная (внут-рикристаллитная) неоднородность. В этом случае, чем больше /Сэф отличается от единицы, тем толще и более обогащен примесями слой жидкого металла во впадинах и тем больше дендритная неоднородность. Наконец, при очень больших скоростях затвердевания, когда ^эф стремится к единице, избыток примеси, возникающий впереди фронта кристаллизации, не успевает отводиться не только в толщу жидкого расплава, но в полной мере и во впадины между зубьями, высота последних оказывается значительно меньше, фронт кристаллизации приближается к плоскому. Рост твердой фазы происходит не за счет избирательного присоединения атомов основы расплава, а преимущественно за счет присоединения любых его атомов, т. е. при так называемом врастании примесных атомов в кристаллическую решетку. Состав твердой фазы в этом случае в меньшей степени отличается от состава жидкой фазы. Такой процесс кристаллизации называется бездиффузионным (или смешанным). Как известно, кривая влияния скорости охлаждения сплава при кристаллизации на степень внутрикристаллитной ликвации имеет максимум. На рис. IV.6 приведена зависимость степени внутрикристаллитной ликвации от скорости охлаждения сплава при кристаллизации (в реальных условиях затвердевания слитков в большой металлургии и металла шва при сварке). Увеличение скорости охлаждения до определенного предела рк приводит к увеличению внутрикристаллитной ликвации. Процесс кристаллизации происходит преимущественно диффузионным путем. Дальнейшее увеличение скорости охлаждений способствует смене диффузионного процесса кристаллизации бездиффузионным или смешанным, благодаря чему внутрикристаллитная ликвация исчезает либо уменьшается. В этом случае, чем больше скорость кристаллизации, тем меньше сечение ячеек а и высота выступающих зубьев К (ширина области твердо-жидкого состояния металла), меньше разность концентраций примеси между впадинами и вершинами выступов, тем, следовательно, меньше химическая дендритная неоднородность [41, 42, 81, 92]. Если, например, концентрация серы и кислорода невелика, а скорость кристаллизации металла значительна, то сера фиксируется в пограничных слоях дендритов в виде пересыщенного твердого раствора [45, 46]. Если же концентрация этих примесей в расплаве значительна, то, несмотря на относительно высокую скорость кристаллизации металла сварочной ванны, они выделяются по границам между дендритами (ячейками) в виде сульфидов и оксидов (точнее, в виде комплексных соединений — окси-сульфидов). Повышение содержания марганца уменьшает внутридендритную неоднородность металла шва по сере, повышение содержания никеля в малоуглеродистых швах до 4,5% несколько усиливает ее, а увеличение количества углерода" значительно усиливает дендритную неоднородность по сере и фосфору. При значительной ликвации серы, например, при увеличении содержания углерода до 0,5% и наличии никеля в металле шва обнаруживаются сульфидные включения, легко выявляемые обычными металлографическими методами [46]. На рис. IV.7 схематически показано образование зоны концентрационного переохлаждения для случая, когда примесь или второй (легирующий) элемент понижает температуру плавления сплава. По мере удаления от фронта кристаллизации концентрация примеси в расплаве уменьшается, а температура в связи с этим возрастает. Крутизна кривых (градиенты концентраций и температур) зависит от общего содержания примеси в сплаве и скорости ее отвода в глубь расплава. Возникновение переохлаждения впереди фронта кристаллизации жидкого металла и, следовательно, большее или меньшее обогащение примесями жидкого слоя и степень химической дендритной неоднородности металла шва по этим примесям связаны не только с концентрационным переохлаждением, но и с общей температурой (перегревом) металла сварочной ванны и характером распределения температур у фронта кристаллизации (в хвостовой части ванны), т. е. и с термическим переохлаждением. Толщина и плотность обогащенного примесями жидкого металла перед фронтом кристаллизации, т. е. степень концентрационного и термического переохлаждения, соответствует области между кривой начала равновесной кристаллизации (определяемой по кривой ликвидуса диаграммы состояний и сохраняющейся неизменной —Расстояние от фронта кристаллизации Рис. IV.7. Схема концентрационного переохлаждения в жидком расплаве для случая, когда примесь (или второй элемент) снижает температуру плавления сплава: / — распределение примеси в жидкости перед фронтом кристаллизации; 2— распределение температур в жидкости перед фронтом кристаллизации.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 137 138 139 140 141 142 143... 241 242 243
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
