Лекция №8 Химическая неоднородность металла сварного соединения. (продолжение)

Лекция №8
Химическая неоднородность металла
сварного соединения.
(продолжение)
Теория сварочных процессов
Виды микрохимической неоднородности в
металлических сварных соединениях:
внутрикристаллический (внутридендритный) →
ликвационная причина
2) межкристаллический → ликвационная причина
3) межзёренные → ликвационная причина
4) МХН в зоне сплавления → ликвационная причина
5) зернограничные → сегрегационная причина
6) внутризерновые → распад твёрдых растворов
Теория сварочных процессов
Теория сварочных процессов
1. Внутрикристаллическая (1-2-3)
Теория сварочных процессов
СТ – текущая концентрация «С» по оси кристаллита при
равновесной кристаллизации (– – –)
Ср – конечная концентрация после завершения кристаллизации (–)
↑↑↑↑ – выравнивание диффузии С
С(н)Т – конечная концентрации при неравновесной
кристаллизации (соотв. Тс).
Кугл ≈ 0,1
Ксеры ≈ 0,05
При дальнейшем охлаждении после идёт процесс выравнивания
диффузии.
Теория сварочных процессов
2. Межкристаллическая (4-5-6)
Хк – зона
концентрационного
переохлаждения.
1. Этап роста до
остановки.
2. Следующий этап
прерывного роста
через зону
концентрационного
переохлаждения (Хк)
Теория сварочных процессов
3. Захват примесей межкристаллитного
пространства.
МХН(4-5-6) =
Со /𝑘
𝐶
Теория сварочных процессов
≈
1
𝑘
ДС тв - коэффициент
диффузии С в
твёрдой фазе.
𝑡 𝑇л−Т0 - время
пребывания металла
в интервале
кристаллизации
Скорость
охлаждения
𝐶8 = 𝑓(𝑡
𝑇л −Т0
, ДС
тв
)
Теория сварочных процессов
𝐶0
С𝛾 > 𝐶0 … 𝐶р <
𝑘
4. МХН на линии сплавления.
Физический механизм ликвационного перераспределения
аналогичен виду «3».
𝑡
𝑇л −Т0
= Lk/Vсв
Теория сварочных процессов
5. Зернограничные МХН (13-14-15)
Кристаллическая структура.
1. Кристалл образуется с правильной огранкой.
→ образуется при выпадении осадка из
твёрдых растворов (водного,
жидкометаллического)
Теория сварочных процессов
2. Кристаллит – образован с фрагментированной
огранкой («ветви дендрита» и т.д.)
Теория сварочных процессов
3. Зерно - образуется с «округлой» огранкой.
Зерно – результат
технологической
обработки
кристаллического
слитка (кристаллич.
стр.)
→ ковка, прокатка, ТО
→ зёрно
Теория сварочных процессов
6.Формирование зерна.
1) Зёрна, от которых растут кристаллы
имеют различную ориентацию
кристаллической решётки, которая
наследуется растущим кристаллом,
дендритом, ячейкой.
2) Срастание смежных кристаллитов
идёт путём совмещения
разноориентированных
кристаллических решёток.
3) Происходит образование по
границам срастания большого
количества дефектов кристаллической
решётки (дислокаций, вакансий и т.д.).
Теория сварочных процессов