Сборник методических указаний к выполнению лабораторных работ по курсу "Материаловедение". Часть 2. Егоров Ю.П - 38 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

низкоуглеродистые стали, отличающиеся хорошей свариваемостью. Для
анализа изменения микроструктуры малоуглеродистой стали, при сварке
воспользуемся диаграммой железо-углерод. Намечая на диаграмме состояния
температурные границы характерных зон и участков, перенесем эти границы на
график распределения температур. Из точек пересечения горизонтальных
линий с кривой охлаждения опустим перпендикуляры на рисунок сварного
соединения. Это дает возможность определить линейные границы отдельных
участков.
При сварке плавлением низкоуглеродистых сталей применяются
сварочные материалы, при которых металл шва получается низкоуглеродистым
и низколегированным. Такие стали мало чувствительны к скорости охлаждения
и не закаливаются. Микроструктура шва получается, как правило, феррито-
перлитной.
Переходная зона, или зона сплавления (иногда ее называют границей
сплавления), отмечена на схеме цифрой 1. У низкоуглеродистых сталей она
невелика. Обычно она имеет ширину 0,08-0,1 мм при дуговой сварке и
0,15-0,20 мм при газовой и электрошлаковой сварке. Структура данной зоны
обычно крупнозернистая (феррит + перлит).
Зона термического влияния нагревается до температур ниже солидуса и в
зависимости от температуры нагрева разделяется на ряд участков.
Участок перегрева (2) у низкоуглеродистой стали включает металл,
нагретый от температур 1000-1100 °C до температур, близких к температуре
плавления. В связи с этим здесь развивается крупное зерно; характерным
признаком перегрева является повышенная хрупкость. Иногда в участке
перегрева встречается так называемая видманштеттова структура. Эта
структура впервые была обнаружена Видманштеттом при исследовании
метеоритного железа и характеризуется ориентированным расположением
феррита. При правильно выбранных режимах сварки структура участка
перегрева – крупнозернистый перлит и феррит.
Участок нормализации (3) охватывает металл, нагреваемый в процессе
сварки несколько выше критической точки Ас
3
(для низкоуглеродистой стали
до температур 900-1100 °С). Благодаря процессу перекристаллизации при
нагреве и охлаждении и оптимальной температуре этого нагрева имеет место
значительное измельчение зерна. Механические свойства этого участка весьма
высокие по сравнению со свойствами других участков зоны термического
влияния.
Участок неполной перекристаллизации (4) нагревается до температур,
лежащих в интервале от точки Aс
1
до Aс
3
. Металл этого участка в процессе
нагрева и охлаждения подвергается только частичной перекристаллизации.
Процесс перекристаллизации доэвтектоидной стали протекает следующим
образом. До нагрева основной металл имеет структуру феррит и перлит со
значительным преобладанием феррита, поскольку сталь низкоуглеродистая.
При нагреве в точке Aс
1
наблюдается эвтектоидное превращение перлита в
аустенит, феррит же при этой температуре никаких превращений не
претерпевает. При охлаждении зерна феррита остаются без изменения, а
38

Страницы