Исследовательский потенциал молодых ученых: взгляд в будущее

173 жит высокую концентрацию водорода (из-за высокой растворимости водорода в аустените), но не может достаточно быстро его транспортировать на границу плавления из-за медленной скорости диффузии водорода [5, 13]. Температуру M S можно определить либо экспериментальным путем с по- мощью дилатометрических измерений, либо используя некоторые из сущест- вующих в литературе формул [5, 10]. Несмотря на наличие формул, получен- ных как для исходных сталей, так и для металлов сварного шва [10], большинство из них испытывает недостаток в том, что они не учитывают ско- рость охлаждения шва, что делает их использование несколько приближенным для сварных швов и анализа процессов сварки. Экспериментальные исследования автора [11], показали взаимосвязь меж- ду температурой M S металла сварного шва и его чувствительностью к ВР. В ходе исследования были изучены сверхпрочные сварные швы R M ≈ 890…1000 МПа [11]. При различном содержании водорода существовала « критическая температура M S », ниже которой систематически регистрирова- лось растрескивание [5, 11]. Чем выше содержание водорода, тем выше крити- ческая температура M S . Гранджон [3] представил концептуальную модель, описывающую, как фа- зовое превращение аустенит-феррит (или аустенит-мартенсит) в стальных сварных швах влияет на распределение водорода. Когда преобразование аусте- нит-мартенсит в зоне соединения (металл сварного шва) происходит при более высокой температуре, чем в ЗТВ, ДПВ будет выделяться в ЗТВ только под ли- нией соединения. Эта область ЗТВ часто является местом растрескивания под заплечиком в высокопрочных стальных сварных швах. С другой стороны, когда мартенситное превращение в ЗТВ происходит при более высокой температуре, чем в зоне соединения, возможно, что избыток водорода может накапливаться в металле сварного шва. Такая ситуация может способствовать процессу ВР ме- талла сварного шва. Рассмотрим подробнее каждый из этих случаев. Случай 1. Металл сварного шва с температурой M S ниже чем в ЗТВ В этом случае металл сварного шва имеет более высокую прочность, чем основной металл, и его температура начала мартенситного превращения будет ниже, чем у основного металла. В то время как аустенит в ЗТВ начинает транс- формироваться, аустенит в металле шва остается неизменным. Через опреде- ленный промежуток времени ЗТВ, непосредственно примыкающая к зоне соединения, будет транспортировать водород с большей скоростью, чем в ме- талле шва. Если M S достаточно высока, водород будет транспортироваться на значительное расстояние в исходный металл. Особенно, если трансформация происходит при умеренно повышенной температуре, описанная ситуация мо- жет потенциально уменьшить локализованное содержание водорода в твердой микроструктуре, прилегающей к линии соединения, тем самым снижая воспри- имчивость к ВР. Однако транспортировка водорода не может продолжаться до тех пор, пока микроструктура сварного шва не изменится, потому, что аустенит обладает способностью сохранять высокую концентрацию водорода, но не мо-