фундаментальним дослідженням у галузі металознавства швидко зростає кількість інформації про сплави, що володіють специфічними властивостями, що впливають на здатність металів чинити опір утворенню в них гарячих тріщин при заливці і зварюванні.
Внаслідок виросло обсягом знань, про причини виникнення, характером поширення та можливих методів усунення дефектів, а також надання тим чи іншим металам специфічних властивостей, стало можливо розвиток нових напрямків і модернізація старих теорій в наукових дослідженнях. Винятком не стало такий важливий напрям в матеріалознавстві і ливарній справі, як проблема виникнення гарячих тріщин у виливках.
. Розвиток досліджень гарячих тріщин вітчизняними вченими
тріщина деформація виливок напруга
Величезний внесок у розвиток ливарного справи і матеріалознавства внесли російські вчені, починаючи з моменту розвитку в Стародавній Русі ковальської справи, також з моменту появи перших печей (Домініцій) для відновлення заліза з його оксидів і закінчуючи створенням сучасних нанорозмірних матеріалів. Розвиток металургії та ливарного справи відбувається і в даний час. Не залишилася без уваги така важлива проблема як поява в відливання гарячих тріщин, де вітчизняними вченими було запропоновано безліч ідей і теорій. Розглянемо розвиток досліджень у цьому напрямку в період 19-20 століть.
Гарячі тріщини, їх походження та заходи попередження
Тріщини в сталевих виливках, стики яких у свіжому зламі покриті шаром темних оксидів заліза, називають гарячими, внаслідок утворення їх при високих температурах. Вони можуть проявлятися на поверхні виливки у вигляді надривів. За гарячі тріщини можуть утворитися всередині виливки. У цьому випадку вони приховані і невидимі зовні.
Тріщини можуть виникати і при порівняно низьких температурах. Стінки їх у свіжому зламі характеризуються кристалічним блиском. Такі тріщини називають холодними. Але ця класифікація, заснована на візуальній оцінці зовнішнього вигляду стінки порожнини тріщини, що не розкриває сутності причин їх утворення.
Перші теоретичні дослідження причин утворення гарячих тріщин в сталевих виливках відносяться до 20-м рокам 19-го століття. У них були встановлені тільки первісні поняття про механізм явища, що не розкрили, проте, фізичної сутності трещинообразования. Дещо пізніше були зроблені перші спроби з'ясувати за допомогою вимірювального приладу величини небезпечних напружень, що виникають від обмеженої усадки.
А.А. Бочвар в 1942 році стверджував, що усадка металу починається з моменту утворення суцільного скелета твердої фази в кристаллизующейся рідини. Але так як в і розглянутий момент часу після заливки форми усадка вже почалася, то, очевидно, в той же момент в затверділому шарі стануть виникати як сили опору, так і напруги.
На цій підставі кінетика утворення тріщин від утрудненою усадки супроводжується двома процесами, що протікають паралельно: по-перше, зростанням механічного навантаження, прикладеної ззовні, з боку неподатливою, жорсткої форми, у міру охолодження виливки і розвитку усадки і , по-друге, збільшенням товщини твердого шару виливки і його міцності в ході кристалізації. Коли напруга перевершить міцність кірки, вона розірветься і в литві виникне тріщина. ...
