Виды превращений в металле сварных соединений

(Вторичная кристаллизация в металле шва)

Процесс первичной кристаллизации в сварочной ванне сплава I-I(малоуглеродистая сталь) заканчивается при T_s. Металл шва приобретает аустенитную структуру γ-Fe, но аустенитные зерна образуются в пределах первичных столбчатых кристаллов.

При дальнейшем понижении температуры структурные изменения не происходят до Т_А3 – соответствующей началу перекристаллизации. Затем следуют структурные изменения в твердой фазе – вторичная кристаллизация металла.

Она начинается при Т_А3 и протекает до Т_А1.

В точке А₃ начинается выделение из аустенита (γ-Fe) - объемно-центрированная кубическая решетка ферритной составляющей (α-Fe) – гранецентрированная кубическая решетка, в результате полиморфного превращения γ→α. По мере выделения феррита оставшейся аустенит будет обогащаться углеродом в соответствии с кривой GS и при температуре Т_А1 произойдет его распад на механическую смесь феррита (α-Fe) и цементита (Fe₃C), содержащую 0,83 %С, известную под названием перлита.

Высокие скорости охлаждения при сварке, сильно влияя на характер превращения в наплавленном металле, создают структуры, отличающиеся от равновесных.

Иногда при перегреве в металле шва возникает видманштеттова структура. В этом случае феррит выделяется не по границам зерен, а по их кристаллографическим плоскостям (куба, октаэдра и др.) в виде различных полосок, параллельных друг другу или под определенными углами (часто 120°). Видманшеттовая структура обладает худшими механическими свойствами, в частности низкой ударной вязкостью.