76 (170)

150

Jerzy Baranek. Krystyna Hu mann

Przytoczone zmiany właściwości wynikają ze zmian struktury, która jest bardzo wrażliwa na wszelkie zmiany parametrów procesów wytwarzania.

10.1. Struktura Widmannstattena

W stalach i staliwach o składzie nieuetektoidalnym może wystąpić bardzo charakterystyczna struktura, nazwana strukturą Widmannstattena. Charakterystyczną cechą jest bardzo duże ziarno i iglaste wydzielenia fazy podeutektoidalnej, tj. wydzielającej się przed eutektoidem; czyli ferrytu w stalach podeutektoidalnych i cementytu wtórnego w stalach nadeutektoidalnych. Igły (płytki) tej fazy rosną bezpośrednio od granic lub wyrastają z otoczki fazy podeutektoidalnej, wydzielonej na granicach ziaren byłego austenitu. W obrębie ziarna igły przecinają się pod jednakowym kątem i są dobrze widoczne na ciemnym tle drobnego perlitu - rys. 10.1 i 10.2.

Rys. 10.1. Struktura Widmannstattena w odlewie staliwnym. Jasne igły ferrytu na tle perlitu i grubsze nieregularne wydzielenia ferrytu na byłej granicy austenitu. Pow.l00x, traw. 5% Mil Fe

Powstawaniu struktury Widmannstattena sprzyja silne przechłodzenie i duże ziarno austenitu, jakie powstaje w wyniku przegrzania lub podczas długotrwałego przebywania w zbyt wysokiej temperaturze. Dlatego strukturę Widmannstattena spotyka się w staliwach, w spoinach oraz blachach (wyrobach walcowanych), których obróbkę plastyczną zakończono w wysokiej temperaturze (znacznie powyżej Ad). Schematyczny wykres na rys. 10.3 pokazuje zakres temperatury, w której z przeć Wodzonego austenitu powstają różne mikrostruktury, w tym struktura Widmannstattena. Zakres powstawania różnych mikrostruktur zmienia się w zależności od temperatury austenityzowania, przy czym wykres pokazany na rys. 103 sporządzono dla stali o bardzo grubym ziarnie austenitu, czyli o nr 0-1.

Rys. 10 2. Struktur* Widmannstattena w strefie wpływu ciepła spawanego złącza. Pow. I00x. traw. 5% Mil Fe

Ław. węgla

Rys. 10.3. Wykres struktur powsujących z przcchlodzonego austenitu (ziarno nr 0-1), F, - ferryt w postaci żaren. F_g- ferryt na granicach ziaren byłego austenitu, C_f - cementyt na granicach ziaren byłego austenitu, W- struktura Widmannstattena

Stale o strukturze Widmannstattena wykazują mniejsze wydłużenie, przewężenie i udamość, co wiąże się z grubością tej struktury. Wobec takiego ujemnego wpływu, nasilenie charakterystycznych cech struktury Widmannstattena określa się ilościowo za pomocą skali wzorców, składającej w PN-63/H-04504 z sześciu wzorców. Wzorce te są uszeregowane w trzech rzędach A, B iC, odpowiednio dla stali zawierających do 0,15, 0,15-0,30 i powyżej 0,30% węgla.

Sposób określenia i oznaczeni* nasilenia struktury Widmannstattena jest opisany w cytowanej normie.