Металловедение сварки стали и сплавов титана
Шоршоров М.Х.
Наука, 1965 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От редактора............................... 5
Введение................................. 8
Глава I. Превращения в сталях и сплавах титана в изотермических
условиях . •.......................... И
§ 1. Основные виды превращений в сталях и сплавах титана в твердом состоянии ............................. 11
§ 2. Особенности фазовых превращений железа, титана и их сплавов с позиций общей термодинамической теории и представлений о несовершенствах кристаллического строения твердых металлов ...... 13
§ 3. Кинетика фазовых превращений сталей и сплавов титана. Диффузионные превращения......................... 24
§ 4. Кинетика фазовых превращений сталей и сплавов титана. Мартенситные и промежуточные превращения................ 31
Глава II. Условия протекания фазовых превращений в основном металле
при сварке плавлением ...................... 38
§ 1. Строение зоны термического влияния в сварных соединениях сталей
и сплавов титана......................... 38
§ 2. Термические циклы околошовной зоны при сварке и наплавке сталей
и титана............................. 40
§ 3. Изменение деформаций и напряжений в околошовной зоне при сварке
сталей и сплавов титана....................« 44
Глава III. Методы и аппаратура для исследования фазовых превращений, изменений структуры и свойств металлов при сварке ..... 51
§ 1. Общая характеристика методов исследования........... 51
§ 2. Быстродействующий дилатометр ИМЕТ-ДБ для исследования кинетики фазовых превращений в условиях термических циклов сварки. 52
§ 3. Машина и методика ИМЕТ-1 для исследования влияния параметров термических циклов сварки и пластической деформации на структуру и свойства металлов....................... 59
§ 4. Высокотемпературный вакуумный микроскоп ИМЕТ-ВМД с деформирующим устройством и дилатометром для исследования влияния пластической деформации на фазовые превращения и задержанное разрушение металлов......................... 66
§ 5. Валиковая проба МВТУ и пробы X. Шнадта и Ю. Чабелки для исследования влияния режимов и технологии сварки на свойства и структуру зоны термического влияния................. 68
§ 6. Машина и методика ИМЕТ-4 для исследования сопротивляемости металлов задержанному разрушению при сварке и термомеханической обработке............................ 72
§ 7. Сварные жесткие пробы для оценки сопротивляемости сталей и сплавов
титана образованию холодных трещин............... 76
Глава IV. Фазовые превращения при непрерывном нагреве, гомогенизация и рост зерна сталей и сплавов титана при сварке ...... 80
§ 1. Особенности фазовых превращений сталей и сплавов титана при непрерывном нагреве ....... ......... ........ 80
§ 2. Превращение в аустенит углеродистых и легированных сталей при
сварке.............................. 83
§ 3. Превращение альфа-фазы в бета-фазу в техническом титане при сварке. 91
§ 4. Гомогенизация аустенита сталей в изотермических условиях и при
непрерывном нагреве до невысоких температур.......... 92
§ 5. О причинах высокотемпературной неоднородности ........ 95
§ 6. Кинетика процесса гомогенизации аустенита в околошовной зоне углеродистых и легированных сталей при различных способах сварки. 100
§ 7. Неоднородность аустенита по ширине зоны полной перекристаллизации
при сварке углеродистых и легированных сталей ........ 107
§ 8. Кинетика процесса гомогенизации бета-фазы технического титана в око-логаовной зоне при сварке. Взаимосвязь между процессами гомогенизации и роста зерна....................... 109
§ 9. Рост зерна сталей и сплавов титана'в изотермических условиях ... 112
§ 10. Особенности кинетики роста зерна в околошовной зоне сталей и сплавов титана при сварке...................... 115
§ 11. Влияние параметров термического цикла сварки и состава сталей
на рост зерна.......................... 118
§ 12. Сопоставление склонности сталей к росту зерна при сварке и изотермическом нагреве ........................ 126
§ 13. Влияние параметров термического цикла сварки и состава сплавов
титана на рост зерна....................... 127
§ 14. Общая характеристика изменения состояния аустенита в околошовной зоне углеродистых и легированных сталей при различных способах сварки.............................. 131
Глава V. Фазовые превращения в сталях |и сплавах титана в условиях
непрерывного охлаждения при сварке............... 133
§ 1. Особенности фазовых превращений в условиях непрерывного охлаждения ............................. 133
§ 2. Превращения аустенита в условиях термических циклов сварки. Влияние состава и исходной структуры стали, степени гомогенизации и размера зерна аустенита на кинетику превращения ......... 144
§ 3. Влияние пластической деформации аустенита на кинетику мартенсит-ного превращения при сварке, термической и термомеханической обработке............................ 164
§ 4. Влияние пластической деформации на устойчивость аустенита при температурах бейнитного превращения в условиях сварки, изотермической закалки и низкотемпературной термомеханической обработки. 172
§ 5. Влияние скорости охлаждения на кинетику мартенситного превращения
при сварке............................ 183
§ 6. Требования к условиям построения диаграмм анизотермического превращения аустенита с целью их использования для выбора технологии и режимов сварки перлитных сталей .............. 185
§ 7. Превращения бета-фазы сплавов титана в условиях термических циклов
сварки.............................. 188
Глава VI. Задержанное разрушение сталей и сплавов титана и образование холодных трещин при их сварке .............. 202
§ 1. Современные представления о механизме задержанного разрушения
закаливающихся сталей и образования холодных трещин при их сварке. 202
§ 2, О роли вакансий в механизме задержанного разрушения закаленной
стали.............................. 208
§ 3. Влияние пластической деформации аустенита на сопротивляемость
закаленной стали задержанному разрушению .......... 217
§ 4. Влияние скорости охлаждетгая и других параметров термического цикла сварки на сопротивляемость закаливающихся сталей задержанному разрушению в околошовной зоне .............. 220
§ 5. Влияние состава стали и ее структурного состояния в околошовной зоне на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке изделий различной жесткости. Скорость охлаждения как критерий выбора режимов и технологии сварки закаливающихся сталей .... 223
§ 6. Особенности задержанного разрушения сплавов титана и образования
холодных трешин при сварке в сравнении со сталями....... 232
§ 7. Механизмы задержанного разрушения сплавов титана с низким и высоким пределами текучести. Влияние газов и легирующих элементов на сопротивляемость задержанному разрушению и образованию холодных трещин........................... 235
Глава VII. Регулирование структуры и механических свойств сварных соединений сталей и сплавов титана при сварке и последующей термической и тсрмомеханичеекой обработке.............. 248
§ 1. Общие критерии выбора режимов и технологии сварки сталей .... 248
§ 2. Характеристики свариваемости теплоустойчивых и высокопрочных
сталей с 0,5—3,5% хрома.................... . 251
§3. Характеристики свариваемости жаропрочных сталей с 12% хрома . . 257
§4. Характеристики свариваемости низколегированных сталей повышенной прочности.......................... 261
§ 5. Низкотемпературная термомеханическая обработка сварных соединений
закаливающихся сталей...................... 267
§ 6. Общие критерии выбора режимов и технологии сварки сплавов титана. 277
§ 7. Характеристики свариваемости технического титана ....... 279
§ 8. Характеристики свариваемости альфа и альфа-}-бета-сплавов титана
мартенситного класса....................... 281
§ 9. Характеристики свариваемости сплавов титана с альфа-}- бета-структурой.............................. 288
§ 10. Механико-термическая обработка сплавов титана с метастабильной
бета-фазой............................ 294
Литература............................... 299
Приложения............................... 309
I. Химический состав и механические свойства исследованных сталей . . . 311
II. Химический состав и механические свойства исследованных сплавов
титана............................... 316
III.Зависимость механических свойств околошовной зоны при однопроходной сварке от скорости охлаждения и критерии выбора режимов сварки исследованных сталей Данные методики ИМЕТ-1, валиковой пробы, пробы СТ5 и крестовой пробы................ 320
IV.Зависимость механических свойств зоны при однопроходной сварке сплавов титана от скорости охлаждения и оптимальные интервалы скорости охлаждения............................. 331