IMG02

8.5.3. Porównanie przemian fazowych w warunkach chłodzenia podczas spawania i podczas obróbki cieplnej

Stale niskowęglowe niezawierające pierwiastków silnie węglikotwórczych (V,Ti, Nb, Mo, W) w warunkach spawania charakteryzują się podwyższoną trwałością austenitu w porównaniu z cyklami cieplnymi występującymi podczas obróbki cieplnej. Wyraża się to przesunięciem obszaru przemiany dyfuzyjnej w prawo, tj. w stronę dłuższych czasów lub mniejszych szybkości chłodzenia [112]. Pokazano to schematycznie na rysunku 8.24 (krzywa 2).

Rys. 8.24. Schemat zmian położenia krzywych przemian fazowych: 1 - wykres CTPc dla warunków obróbki cieplnej, 2 - wykres CTPc-S stali niezawierajacej pierwiastków silnie węglikotwórczych,

3 - wykres CTPc-S stali zawierającej pierwiastki silnie węglikotwórcze [112]

Wpływ niejednorodności austenitu na kinetykę jego rozpadu w warunkach spawalniczych cykli cieplnych objawia się podwyższeniem temperatury początku wydzielania wolnego ferrytu. Drugą równie ważną przyczyną tego zjawiska może być aktywizacja dyfuzji w wyniku wzrostu koncentracji wakancji powstających podczas szybkiego chłodzenia z wysokich temperatur. Tak więc przy jednakowych szybkościach chłodzenia ilość ferrytu podczas spawania jest niższa niż podczas obróbki cieplnej, ponieważ jest ona proporcjonalna do powierzchni granic ziaren austenitu. Wynika z tego, że kinetyka przemiany austenitu zależy w dużym stopniu od wielkości ziaren.

W stalach zawierających pierwiastki silnie węglikotwórcze, charakteryzujących się mniejszą skłonnością do rozrostu ziaren i większą niejednorodnością austenitu w strefie przyspoinowej (w wyniku niepełnego rozpuszczenia węglików i niezakończenia procesu homogenizacji), obserwuje się obniżoną trwałość austenitu. Wyraża się to wzrostem ilości produktów przemian dyfuzyjnych i pośrednich, a także przesunięciem krzywych przemian w kierunku większych szybkości chłodzenia. Przedstawiono to schematycznie na rysunku 8.24 (krzywa 3). Trwałość austenitu w stalach zawierających pierwiastki silnie węglikotwór-

412