IMG84

gdzie:

l_a - cięciwa ziaren ferrytu, l_y - cięciwa ziaren austenitu.

Warunki rozrostu ziaren w trakcie ciągłego nagrzewania, a szczególnie w SWC podczas spawania, różnią się istotnie od warunków rozrostu podczas wygrzewania izotcrmicznego. Przesunięcie punktów krytycznych początku i końca przemian fazowych do obszaru wyższych temperatur w wyniku wzrostu szybkości nagrzewania, utrudnione rozpuszczanie węglików i segregacja pierwiastków, niepełna homogenizacja, drobniejsze początkowe ziarna austenitu wpływają na kinetykę rozrostu ziaren w warunkach cieplnego cyklu spawania.

Najbardziej wyraźne zmiany struktury i właściwości materiału podczas spawania występują w pobliżu linii wtopienia. Z uwagi na dyfuzyjny mechanizm migracji granic ziaren w warunkach ograniczonego czasu przebywania w wysokich temperaturach rozrost ziaren podczas nagrzewania z reguły nie zatrzymuje się, ale przebiega dalej podczas następnego chłodzenia. Występuje to nie tylko w stalach, ale także w stopach tytanu, molibdenu i innych metalach. Temperaturowy zakres najbardziej intensywnego rozrostu ziaren w większości przypadków znajduje się na krzywej nagrzewania cieplnego cyklu spawania. Przy czym im większa jest szybkość nagrzewania, tym zakres ten leży bliżej maksymalnej temperatury nagrzewania. Na przykład w stali 45 [112] przy zmianie szybkości nagrzewania v_n od 7^-8 do 200 i 300 K/s (rys. 8.7) temperatura, w której zaczyna się intensywny rozrost ziaren, podnosi się odpowiednio z 1250°C do 1350°C i 1400°C (rys. 8.8). Jedynie przy bardzo dużych szybkościach nagrzewania (v_n = 1000 K/s) temperatura ta może się przesunąć w obszar krzywej chłodzenia.

Rys. 8.7. Parametry cykli cieplnych przyjętych do badania kinetyki rozrostu ziarna w SWC:

1 - szybkość nagrzewania w zakresie 700+1000°C v„ = 7+8 K/s, szybkość chłodzenia w zakresie 1000+900°C v_r/l= 1+2 K/s, czas przebywania w temperaturze powyżej 900°C /’+/”= 100 + 370 s: 2 - v„= 185+300 K/s, v_cł= 1+2 K/s, /’+/" = 3 + 370 s; 3 - v„= 240+300 K/s, v_ch= 35 K/s,

t’+ t” = 2+ 16 s [112]

Podczas chłodzenia intensywność rozrostu ziaren zmniejsza się w wyniku ciągłego obniżania temperatury. Rozrost ziaren w procesie chłodzenia kończy się w temperaturach wyższych od tych, w których zaczął się w procesie nagrzewania. Jeśli fazy dyspersyjne

394