В монографии рассмотрены вопросы теории фазовых превращений в сталях и сплавах титана в неравновесных условиях, характерных для сварки, а также ряд процессов термической и термопластической обработки, осуществляемых при непрерывном изменении температуры. Дан анализ механизма задержанного разрушения закаленной стали и сплавов титана с различным пределом текучести и условий образования холодных трещин в сварных соединениях этих материалов. Систематизированы и предложены новые меры предупреждения трещин путем рационального легирования и применения технологических средств сварки термической и термомеханической обработки. Разработана система критериев расчетного выбора параметров режимов и технологии сварки и последующей термообработки, обеспечивающих оптимальные свойства и структуру сварных соединений. Рассмотрены новые пути повышения прочности сварных соединений и конструкций с помощью термомеханической и механико-термической обработки. Книга обобщает исследования автора, выполненные в Институте металлургии им. А.А. Байкова в течение 1952—1963 гг. Она предназначается для научных работников, занятых теоретическим изучением металловедения, прочности, технологии сварочных процессов, термической и термопластической обработки, а также для широкого круга инженеров—сварщиков и термистов, занятых в химическом, энергетическом и общем машиностроении, судостроении, оборонной и авиационной промышленности.

От редактора
Введение

Глава I. Превращения в сталях и сплавах титана в изотермических условиях
§ 1. Основные виды превращений в сталях и сплавах титана в твердом состоянии
§ 2. Особенности фазовых превращений железа, титана и их сплавов с позиций общей термодинамической теории и представлений о несовершенствах кристаллического строения твердых металлов
§ 3. Кинетика фазовых превращений сталей и сплавов титана. Диффузионные превращения
§ 4. Кинетика фазовых превращений сталей и сплавов титана. Мартенситные и промежуточные превращения

Глава II. Условия протекания фазовых превращений в основном металле при сварке плавлением
§ 1. Строение зоны термического влияния в сварных соединениях сталей и сплавов титана
§ 2. Термические циклы околошовной зоны при сварке и наплавке сталей и титана
§ 3. Изменение деформаций и напряжений в околошовной зоне при сварке сталей и сплавов титана

Глава III. Методы и аппаратура для исследования фазовых превращений, изменений структуры и свойств металлов при сварке
§ 1. Общая характеристика методов исследования
§ 2. Быстродействующий дилатометр ИМЕТ-ДБ для исследования кинетики фазовых превращений в условиях термических циклов сварки
§ 3. Машина и методика ИМЕТ-1 для исследования влияния параметров термических циклов сварки и пластической деформации на структуру и свойства металлов
§ 4. Высокотемпературный вакуумный микроскоп ИМЕТ-ВМД с деформирующим устройством и дилатометром для исследования влияния пластической деформации на фазовые превращения и задержанное разрушение металлов
§ 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
§ 6. Машина и методика ИМЕТ-4 для исследования сопротивляемости металлов задержанному разрушению при сварке и термомеханической обработке
§ 7. Сварные жесткие пробы для оценки сопротивляемости сталей и сплавов титана образованию холодных трещин 

Глава IV. Фазовые превращения при непрерывном нагреве, гомогенизация и рост зерна сталей и сплавов титана при сварке
§ 1. Особенности фазовых превращений сталей и сплавов титана при непрерывном нагреве
§ 2. Превращение в аустенит углеродистых и легированных сталей при сварке
§ 3. Превращение альфа-фазы в бета-фазу в техническом титане при сварке
§ 4. Гомогенизация аустенита сталей в изотермических условиях и при непрерывном нагреве до невысоких температур
§ 5. О причинах высокотемпературной неоднородности
§ 6. Кинетика процесса гомогенизации аустенита в околошовной зоне углеродистых и легированных сталей при различных способах сварки
§ 7. Неоднородность аустенита по ширине зоны полной перекристаллизации при сварке углеродистых и легированных сталей
§ 8. Кинетика процесса гомогенизации бета-фазы технического титана в околошовной зоне при сварке. Взаимосвязь между процессами гомогенизации и роста зерна
§ 9. Рост зерна сталей и сплавов титана в изотермических условиях
§ 10. Особенности кинетики роста зерна в околошовной зоне сталей и сплавов титана при сварке
§ 11. Влияние параметров термического цикла сварки и состава сталей на рост зерна
§ 12. Сопоставление склонности сталей к росту зерна при сварке и изотермическом нагреве
§ 13. Влияние параметров термического цикла сварки и состава сплавов титана на рост зерна 
§ 14. Общая характеристика изменения состояния аустенита в околошовной зоне углеродистых и легированных сталей при различных способах сварки

Глава V. Фазовые превращения в сталях и сплавах титана в условиях непрерывного охлаждения при сварке
§ 1. Особенности фазовых превращений в условиях непрерывного охлаждения
§ 2. Превращения аустенита в условиях термических циклов сварки. Влияние состава и исходной структуры стали, степени гомогенизации и размера зерна аустенита на кинетику превращения
§ 3. Влияние пластической деформации аустенита на кинетику мартенситного превращения при сварке, термической и термомеханической обработке
§ 4. Влияние пластической деформации на устойчивость аустенита при температурах бейнитного превращения в условиях сварки, изотермической закалки и низкотемпературной термомеханической обработки
§ 5. Влияние скорости охлаждения на кинетику мартенситного превращения при сварке 
§ 6. Требования к условиям построения диаграмм анизотермического превращения аустенита с целью их использования для выбора технологии и режимов сварки перлитных сталей
§ 7. Превращения бета-фазы сплавов титана в условиях термических циклов сварки

Глава VI. Задержанное разрушение сталей и сплавов титана и образование холодных трещин при их сварке
§ 1. Современные представления о механизме задержанного разрушения закаливающихся сталей и образования холодных трещин при их сварке
§ 2. О роли вакансий в механизме задержанного разрушения закаленной стали
§ 3. Влияние пластической деформации аустенита на сопротивляемость закаленной стали задержанному разрушению
§ 4. Влияние скорости охлаждения и других параметров термического цикла сварки на сопротивляемость закаливающихся сталей задержанному разрушению в околошовной зоне
§ 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
§ 6. Особенности задержанного разрушения сплавов титана и образования холодных трещин при сварке в сравнении со сталями
§ 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

Глава VII. Регулирование структуры и механических свойств сварных соединений сталей и сплавов титана при сварке и последующей термической и термомеханической обработке
§ 1. Общие критерии выбора режимов и технологии сварки сталей
§ 2. Характеристики свариваемости теплоустойчивых и высокопрочных сталей с 0,5—3,5% хрома
§ 3. Характеристики свариваемости жаропрочных сталей с 12% хрома
§ 4. Характеристики свариваемости низколегированных сталей повышенной прочности
§ 5. Низкотемпературная термомеханическая обработка сварных соединений закаливающихся сталей
§ 6. Общие критерии выбора режимов и технологии сварки сплавов титана
§ 7. Характеристики свариваемости технического титана
§ 8. Характеристики свариваемости альфа и альфа+бета-сплавов титана мартенситного класса
§ 9. Характеристики свариваемости сплавов титана с альфа+ бета-структурой
§ 10. Механико-термическая обработка сплавов титана с метастабильной бета-фазой

Литература
Приложения
I. Химический состав и механические свойства исследованных сталей
II. Химический состав и механические свойства исследованных сплавов титана
III. Зависимость механических свойств околошовной зоны при однопроходной сварке от скорости охлаждения W0 и критерии выбора режимов сварки исследованных сталей* Данные методики ИМЕТ-1, валиковой пробы, пробы CTS и крестовой пробы
IV. Зависимость механических свойств зоны при однопроходной сварке сплавов титана от скорости охлаждения и оптимальные интервалы скорости охлаждения