частки відсотка), і опір руйнуванню стає нікчемним.
У процесі подальшого охолодження в'язкість і поверхневий натяг прошарків підвищуються, а їх міцність зростає до таких значень, які виявляються вище критичного значення сколюють металу кристалітів. При цьому метал деформується за рахунок внутрікристалічних зрушень, внаслідок чого пластичність різко зростає, а характер руйнування замість межкристаллическую стає внутрішньокристалічним.
Поверхность зламу гарячих тріщин має матово-жовтуватий колір, а в разі потрапляння повітря в тріщину поверхня покривається окислами коричнево-синюватого кольору.
Деформації в твердому металі реалізуються за відомим механізмам: двойникования, внутрізеренного ковзання (що приводить до появи ліній зсуву) і межзеренное прослизання, що супроводжується появою сходинок по межах зерен. У такій же послідовності зростає роль цих складових деформацій при підвищенні температури металу і зменшенні швидкості деформації, причому з підвищення температури опір деформації прикордонних ділянок зерен падає більш інтенсивно, ніж внутрізеренних обсягів, а запас межзеренное пластичності помітно нижче, ніж внутрізеренний. Тому при високих температурах звичайним є межзеренное руйнування при меншій пластичності. Якщо після затвердіння чистих металів теоретично можна розглядати їх деформування тільки в однофазному твердому стані, то для зазвичай вживаних сплавів доводиться рахуватися з наявністю при кристалізації двофазного твердорідких стану (рис. 1).
Чим менше температурний інтервал тендітності, чим більше мінімальна пластичність в цьому інтервалі, чим менше швидкість деформації, тим вище запас деформаційної здатності зварного з'єднання і ймовірність утворення гарячих тріщин менше. [5]
У міру зниження температури метал змінює свій стан з рідкого в жідкотвердое, потім твердорідких і, нарешті, тверде. Як правило, пластичність (або точніше величина, зворотна в'язкості) рідини вельми велика.
Рис. 1
При появі роз'єднаних кристалів твердої фази (рідко-твердий стан) пластичність помітно зменшується, але залишається досить високою, обумовленою в основному рідкою фазою. Коли при подальшому зниженні температури зростаючі кристаліти зростаються, утворюючи загальний каркас, роз'єднуючий в тій чи іншій мірі залишаються обсяги рідкої фази, пластичність в основному визначається цим скелетом твердої фази. Однак при його руйнуванні (розривах) достатню кількість рухомий рідини може заповнювати ці розриви - «заліковувати» їх у процесі триваючої кристалізації. При зменшенні кількості рідкої фази і її розташуванні в обсязі двофазного сплаву у вигляді плівок між кристаллитами деформаційна здатність сильно знижується (головним чином проти зсуву, зберігаючи високу міцність на відрив) і роз'єднані (розірвання) кристаліти «Не заліковуються». При повному затвердінні пластичність однофазного твердого металу значно зростає. [4]
Хоча прямих експериментальних визначень деформаційної здатності різних металів і сплавів в області високих температур дуже небагато, в цілому схематично її можна охарактеризувати - суцільною лінією на рис. 2.
Найбільш низьку (але завжди наявну) пластичність метали мають в твердожидком стані, в якому після утворення загального каркаса твердої фази починається і усадка зі зміною обсягу і лінійних розмірів, що визначаються температурним коефіцієнтом лінійного розширення.
Область зниженою пластичності в процесі кристалізації поблизу так званого «реального» солідуса називається температурним інтервалом крихкості (Тіх).
Величина Тіх залежить від діаграми стану сплаву. Наприклад, для двокомпонентного сплаву з евтектикой температурні області різного стану в залежності від кількості другого компонента показані на рис. 4 суцільними лініями. (А - рідина; В - рідко-твердий стан; С - твердорідких стан; нижче С - твердий стан.)
Рис. 2.
Збільшення швидкості охолодження (швидкості кристалізації), характерною, зокрема, і для зварювальних умов, призводить до зниження рівноважних критичних температур, до більш низьких її значенням, причому особливо сильно знижується температура солідуса. Загальний характер такого зниження показаний на рис.2 штриховими лініями. Як правило, це призводить до розширення області твердорідких стану (внаслідок збільшення інтервалу То - То), до розширення тихий і збільшення ймовірності отримання руйнувань (тріщин) при твердожидком стані металу. Такі гарячі тріщини називаються кристалізаційними.
Розширює інтервал твердорідких стану і ряд домішок, наявних у реальних сплавах, зокрема ліквідують. Так, при наявності достатньої кількості сірки в сплавах на залізній основі евтектики Fе - FеS і особлив...
