IMG88

Na charakter cieplnego cyklu spawania, czyli na czas przebywania w temperaturach wyższych od temperatury A_c}, wpływają nie tylko metoda i technologia spawania, ale również temperatura, do której materiał został wstępnie podgrzany. Ma to szczególne znaczenie w odniesieniu do stali skłonnych do rozrostu ziaren (45, 20HGS), gdyż może doprowadzić do przegrzania i różnych rodzajów kruchości. Dlatego w ich wypadku temperatury wstępnego podgrzewania, stosowanego w celu uniknięcia podhartowania i powstawania pęknięć zimnych, nie mogą być wysokie, by nie dopuścić do nadmiernego rozrostu ziaren.

8.3. Procesy ujednorodnienia austenitu

Proces ujednorodnienia (homogenizacji) austenitu najintensywniej przebiega po zakończeniu przemiany perlitu w austenit. Na kinetykę tego procesu istotny wpływ wywiera wyjściowa struktura stali i warunki nagrzewania. Rozróżniamy następujące rodzaje chemicznej niejednorodności austenitu:

-    makroskopową, spowodowaną wystąpieniem segregacji strefowej,

-    mikroskopową lub małych obszarów,

-    submikroskopową w przedziałach podstruktury ziarna wywołaną obecnością segregacji na granicach podziaren.

Pierwszy typ niejednorodności jest charakterystyczny dla lanej stali i dużych odkuwek. Dwa pozostałe rodzaje występują zarówno w stanie lanym, jak i po walcowaniu. Jak każdy proces dyfuzyjny, homogenizacja jest określona temperaturowo-czasowymi warunkami jej przebiegu. Do homogenizacji austenitu stali lanej potrzebne są wyższe temperatury i dłuższy czas nagrzewania niż w wypadku stali kutej czy walcowanej.

Badania stali zawierającej 0,42% C, 0,74% Mn, 0,23% Si, 0,025% P i 0,025% S wykazały, że przy szybkości nagrzewania v_(l = 40 K/s do temperatury 840°C niejednorodność austenitu jest znaczna i poszczególne obszary zawierają do 1,6% C. Przy nagrzewaniu do 1000°C niejednorodność się zmniejsza. Maksymalna zawartość węgla wynosi 0,8^0,9%. a w pozostałych obszarach 0,4%, tj. w przybliżeniu jest równa średniej zawartości węgla w stali. Przy nagrzewaniu tej stali z szybkością 40 K/s temperatura 840°C odpowiada temperaturze końca przemiany ferrytu w austenit. W tym czasie niejednorodność austenitu określana jest:

-    obecnością obszarów austenitu powstałych z ostatnich ziaren ferrytu zawierających najmniej węgla,

-    obecnością obszarów austenitu z graniczną zawartością węgla w pobliżu ostatnich węglików.

Pełne rozpuszczenie węglików następuje dopiero w temperaturze 90(H-950°C. Do wyrów nania koncentracji węgla konieczne jest dalsze podwyższanie temperatury (w tym wypadku do 1000°C). Podczas homogenizacji stali stopowych zawierających węgliki o różnym stopniu trwałości temperatura odpowiadająca maksymalnej niejednorodności się podwyższa.

Analiza zmian chemicznej niejednorodności austenitu na szerokości strefy pełnego przekrystalizowania wykazała, że największa niejednorodność występuje w częściach strefy

398