IMG55

Z analizy rysunków 6.49 i 6.52a wynika, że krystalizujący w okresie początkowym ferryt 5 ma skład C, = k₀C_oCr, jest więc wzbogacony w Cr i zubożony o Ni. Faza o takiej zawartości chromu i niklu podczas chłodzenia do temperatury pokojowej przez cały czas pozostaje strukturąjednofazową. W wyniku tego obszar środka dendrytu (komórki) pozostaje stabilną fazą ferrytu 8 również w temperaturze pokojowej i odpowiada ferrytowi obserwowanemu w spoinach stali austenitycznych; zlokalizowanemu wewnątrz krystalitów (ziaren). Stopy leżące na prawo od składu C₀ (rys. 6.49) będą krystalizowały w okresie początkowym jeszcze bardziej wzbogacone w Cr niż stopy o składzie C,. W wyniku tego większa objętość stopu krystalizująca w okresie początkowym ulegnie schłodzeniu do temperatury pokojowej, pozostając całkowicie obszarem ferrytu 5, a zawartość pozostającego ferrytu będzie większa niż w wypadku stopu o składzie C₀. Natomiast stopy leżące na lewo od składu C_c (rys. 6.49), które zaczynają krystalizację od powstawania ferrytu 5, będą miały mniej ferrytu pozostającego w rdzeniach ziaren. Wynika to z tego, że zawartość pozostającego ferrytu 8 jest określona przede wszystkim zachowaniem się stopu w początkowym okresie procesu krystalizacji.

6.6.4.    Krystalizacja z wydzielaniem austenitu

Stopy o niższej zawartości Cr w stosunku do składu eutektycznego Fe-Cr-Ni (rys. 6.49) krystalizują z wydzielaniem pierwotnego austenitu. W okresie początkowym powstający austenit w rdzeniach struktury komórkowo-dendrytycznej jest zubożony o Cr i wzbogacony w Ni. Obszar ten jest otoczony strefą o prawie nominalnym składzie, ukształtowanym w okresie ustalonym. W okresie końcowym krystalizacji powstająca faza stała jest wzbogacona w Cr i zubożana o Ni. Rozkład Cr i Ni w wypadku krystalizacji pierwotnego austenitu przedstawiono na rys. 6.52b.

Wzbogacenie w Cr w okresie końcowym powoduje powstawanie mieszaniny eutek-tycznej ferrytu 8 i austenitu. Eutektyczny ferryt widoczny w' takich stalach przede wszystkim na granicach ziaren jest dostatecznie wzbogacony w składniki ferrytotwórcze i zubożony o składniki austenitotwórcze, co zapewnia mu stabilność w temperaturze pokojowej. Należy zwrócić uwagę, że im bardziej skład chemiczny zbliżony jest do trójkąta eutektycznego. tym więcej ferrytu powstaje w końcowym okresie krystalizacji.

6.6.5.    Przemiana ferrytu 5 w austenit podczas chłodzenia

Przeprowadzona analiza układu 70% Fe i 30% (Ni + Cr) jest słusznajedynie w odniesieniu do warunków równowagi lub bliskich tego stanu, tzn. przy szybkościach chłodzenia dostatecznie małych, aby możliwa była dyfuzja pierwiastków stopowych niezbędna do osiągnięcia stanu równowagi. Szybkości chłodzenia występujące w procesie spawania w temperaturze bliskiej temperaturze solidus mogą osiągać wysokie wartości, dochodzące do 1000 K/s.

Krótki czas przebywania w wysokiej temperaturze znacznie ogranicza procesy dyfuzji w mechanizmie przemiany ferrytu 8 —► y. Dla większości stali, których spoiny krystalizują w postaci dwufazowej i zawierają 5+10% ferrytu 8, przedział między temperaturami 7j i T₂ określony na podstawie pseudopodwójnego układu 70% Fe i 30% (Ni + Cr) (rys. 6.49), wynosi około 200 K. Czas przebywania stopu w obszarze dwufazowym pomiędzy krzywą

265