在高溫時(shí),在多邊形化的同時(shí)會(huì)發(fā)生聚集再結(jié)晶,從而在長時(shí)間保溫的條件下取得粗晶粒奧氏體(3-4級(jí))。同柱狀結(jié)晶區(qū)相比,在焊縫中心較快地形成次生網(wǎng)狀晶界,這是由于畸變大量集聚(以前已由X光組織法所確認(rèn))和大量類似于鋼錠的缺陷,因?yàn)榻饘俚倪@些部分最后結(jié)晶。
應(yīng)變程度越高,晶格的畸變?cè)酱螅咕Ц裨痈鼮榛顒?dòng)所需消耗的能越小,即活化能和彌散熱有所減少。結(jié)果促使彌散過程加速,從而加速組織的轉(zhuǎn)化。
同焊縫中心等軸晶粒相比較,焊縫外緣卻生成形狀被拉伸的晶粒,這是由樹枝狀結(jié)晶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)決定的。這種結(jié)構(gòu)促使晶粒在原先枝晶生長的方向上再結(jié)晶生長。
在高溫時(shí),焊縫金屬中的化學(xué)顯微不均質(zhì)性由于發(fā)生彌散過程而逐漸消失。隨著加熱和均熱發(fā)生相變,在加熱至750-900℃時(shí),鉻的碳化物部分溶解并析出鈦的碳化物和復(fù)雜碳化物,在溫度超過1050℃時(shí),鈦的碳化物溶解,發(fā)生轉(zhuǎn)變,從而促使消除焊縫的化學(xué)不均質(zhì)性,并使焊縫化學(xué)成分接近母體金屬的化學(xué)成分。顯微化學(xué)分析證實(shí),由于在1100℃以上的溫度下進(jìn)行熱處理并持續(xù)長時(shí)間的保溫(30分鐘以上),無論是在焊縫區(qū)或是在整個(gè)截面上,化學(xué)元素含量都變得均勻了。
用液體靜力學(xué)稱量法測定金屬的密度及在電解酸洗時(shí)對(duì)奧氏體和母體金屬的腐蝕性進(jìn)行的比較表明,在熱處理之后,焊縫的密度增加不火,即使保溫達(dá)10小時(shí),焊縫和母體金屬的密度差別仍然存在。在任何溫度和任何保溫時(shí)間熱處理后,焊縫的腐蝕性也仍然存在。電子顯微鏡栓驗(yàn)表明,在熱處理過程中加熱時(shí),碳化物相和金屬間相的析出物溶解。但在原有的偏析處,仍保留著由于溶解相單位容積的差別和結(jié)晶缺陷的集聚而形成的超倍顯微疏松和氣孔。因而焊縫金屬中的物理不均質(zhì)性(大量的缺位、位錯(cuò)缺陷)有所降低,但在上述保溫的條件下,在所研究的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理并不能消除這些缺陷。