OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 1 2024 141 MATERIAL SCIENCE микроструктур с целью подтверждения таких составляющих, как игольчатый феррит, бейнит и мартенсит. Высокая четкость, обеспечиваемая методом EBSD (особенно в отношении границ зерен), полезна для разделения игольчатого феррита и бейнита (феррита со второй фазой). Что касается оценки компонентов и включений МА, то для этой задачи больше подходит SEM-анализ [36–39]. Таким образом, считается [11, 12, 24, 25, 32–40], что сочетание методов OM, SEM и EBSD обеспечивает лучшую методологию исследования металлов сварных швов стали C-Mn при наличии уточненной микроструктуры. В работе [38] автор рассмотрел схему IIW для основных структур, которые развиваются при восстановительном и сдвиговом превращении в сталях. Однако автор отметил, что еще предстоит решить вопросы, касающиеся кинетики реакций, особенно выяснения механизмов роста бейнита, что может привести к большей точности в отличии бейнита от других фаз. В работе [38] представлен критический обзор, чтобы прояснить существующую в литературе путаницу в отношении бейнита и игольчатого феррита из-за сходства внешнего вида этих двух микроструктурных составляющих, наблюдаемых под оптическим микроскопом. В работах [44–48] приведено описание микроструктурных составляющих применительно к низкоуглеродистым трубным сталям. Проведенный нами анализ показывает, что применительно к низкоуглеродистым трубным сталям металл сварного шва может иметь следующие микроструктуры [11–49]. ● Первичный феррит, который зародился на границах начальных аустенитных зерен (аллотриоморфный феррит) и в меньшей степени внутри аустенитных зерен (идиоморфный феррит), где присутствуют неметаллические включения (НВ) [39–42]. Первичный феррит с зародышами на границах зерен образуется в интервале температур от 1000 до 650 °C при охлаждении [20–34]. ● Боковые пластины феррита [34, 39–42] (разделенные малоугловыми границами), которые образуются при температуре от 750 до 650 °C при охлаждении, также на границах первично-аустенитных зерен [29]. ● Игольчатый феррит [34, 39–42], который гетерогенно зародился на поверхности неметаллических включений при переходе аустенитферрит. По мере превращения зерна феррита расходятся в разные стороны, создавая хаотичную конструкцию [29, 30] из кристаллографически разориентированных пластин длиной примерно 5–15 мкм и шириной 1–3 мкм [17–29, 39–42]. Диапазон температур, в котором образуется игольчатый феррит, зависит от общего состава и скорости охлаждения в диапазоне температур превращения, но обычно находится в пределах 750–560 °C [34, 35]. ● Бейнит растет в виде отдельных пластин или субъединиц [48], которые могут образовывать пучки параллельных ферритовых реек [34]. Их можно разделить на верхний или нижний бейнит в зависимости от температуры превращения. В верхнем бейните углерод осаждается в виде цементита (Fe3C) между пластинами бейнитного феррита (пучками) [48]. В нижнем бейните феррит становится перенасыщенным углеродом, и некоторые выделения карбида происходят внутри ферритных субъединиц, а также между ними [43]. Начальная температура бейнита зависит от состава и скорости охлаждения, но обычно составляет примерно 560 °C [48–67]. Эффективность зародышей неметаллических включений в современных металлах сварного шва низколегированных сталей такова, что размер колонии внутризернистого бейнита подобен размеру игольчатого феррита в металле сварного шва стали C-Mn [29]. Следовательно, при изучении в оптическом микроскопе колонии внутри зернистого бейнита очень похожи на вид игольчатого феррита, с которым его путают в литературе [41–44]. Некоторые авторы [44, 45] используют термин «зернистый бейнит», который не отличается от реечного бейнита по механизму превращения, хотя пакеты зернистого бейнита образуются при относительно более высоких температурах и в основном состоят из широких параллельных реек, в то время как пакеты реечного бейнита образуются при относительно более низких температурах и состоят из тонких параллельных реек. ● Превращение перлита может происходить на границах аустенитных зерен или в таких неоднородностях, как включения. При высоких температурах превращения перлит образует узелки из чередующихся пластинок феррита и цементита, которые могут быть довольно крупными. По мере снижения температуры пре-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1