Металловедение сварки стали и сплавов титана

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