о Fе - FеО - FеS значно знижують температуру «реального» солідуса (приблизно до 1000 ° С), що призводить до значного інтервалу тихий, майже в 500 ° С (на рис.1 це розширення Тіх умовно показано штриховою лінією 4.)
Ще більше може розширюватися область плівкового розташування залишкових кількостей рідини при наявності N і S (температура плавлення цієї евтектики ~ 644 ° С). Такі сплави вельми схильні до утворення кристалізаційних тріщин. [4]
Однак досить значна пластичність - деформаційна здатність, що купується при завершенні затвердіння, не завжди в міру охолодження зберігається високою. Вона може знову знижуватися. Пояснення такому зниженню пластичності при температурах трохи нижче солідуса пов'язано з двома гіпотезами: полігонізації і міграції меж зерен.
Перша гіпотеза базується на тому, що в результаті кристалізації в металі утворюється велика кількість дефектів будови (вакансії в решітці, дислокації - лінійні недосконалості кристалічної будови). Поява дислокації визначається разоріентіровкой при зрощуванні кристалітів і внутрікрісталлізаціонних блоків, пластичною деформацією при охолодженні і виходом гвинтових дислокації на поверхню зерен - V підкладок, на яких ростуть кристаліти в процесі затвердіння.
При підвищених температурах дислокації володіють високою рухливістю внаслідок як зовнішніх напруг, так і взаємодії між власними полями напружень. Енергетично найймовірніше розташування дислокації у вигляді стінок, які ділять кристаліт на частини, що сполучаються один з одним під деяким невеликим кутом (зазвичай менше 1 °). Створених у процесі охолодження стінки дислокації призводять до утворення нових, вторинних кордонів, які визначають і зниження деформаційної здатності металу при високих температурах.
Друга гіпотеза базується на тому, що так як внутрішня енергія в металі зменшується при зменшенні протяжності кордонів зерен, в цілому існує тенденція до загального скорочення довжини цих кордонів. У результаті одні зерна за рахунок поглинання сусідніх виростають, що можливо при більш високих температурах, коли дифузійна рухливість атомів досить значна. За рахунок міграції кордонів у них йде накопичення недосконалостей і домішкових атомів, що призводять до зниження деформаційної здатності металу (сплаву) внаслідок вичерпання запасу межзеренное пластичності в процесі пластичної деформації при охолодженні.
Наявність закристалізованому металі двох, що відрізняються твердих фаз (наприклад, в сталях аустеніту і фериту) по обох гіпотез є перешкодою для появи нових кордонів і у зв'язку з цим немає помітного зниження пластичності металу в міру зниження температури нижче солідуса. Тому таке зниження деформаційної здатності найбільш характерно для чистих металів і однофазних твердих розчинів, які утворюються в результаті первинної кристалізації. [4]
Зниження деформаційної здатності металу у зв'язку з утворенням нових кордонів зерен при подсолідусних температурах може не забезпечити тих деформацій, які накопичуються в результаті зниження температури і сприяють утворенню гарячих подсолідусних (званих іноді полігонізаціоннимі) тріщин. Загальний характер можливих варіантів зміни деформаційної здатності металу в процесі його охолодження при температурах нижче солідусу показаний на рис. 2 штрихпунктирними лініями 2, 3, з яких лінія 3 визначає найбільше зниження плапластічності в цих умовах. Опірність подсолідусним тріщинах також пов'язана з діаграмою стану сплаву. Гарячі як кристалізаційні, так і подсолідусние тріщини мають міжкристалітної характер. Руйнування йде межзеренное, по межах зерен. Схематична оцінка опірності (або схильності) металу гарячим тріщинам може бути здійснена зіставленням його деформаційної здатності в області високих температур і тих фактичних деформацій, які відбуваються і накопичуються в цей період охолодження металу.
Одним з найбільш надійних способів виключення гарячих тріщин в металі швів є вибір металу з підвищеною стійкістю проти таких руйнувань. Це досягається або підвищенням деформаційної здатності металу в області температур можливого виникнення тріщин, або забезпеченням «заліковування» їх при достатній кількості рухомий рідкої фази.
Дуже важливими з цієї точки зору є кількість легкоплавкіевтектики в кристалізується металі і величина його температурного інтервалу крихкості. Загальна залежність впливу елемента, що збільшує кількість легкоплавкіевтектики в сплаві, на зміну його схильності до утворення гарячих тріщин зображена на рис 4. Ліва частина цієї залежності вказує на посилення ймовірності утворення таких тріщин у міру збільшення елемента, що дає легкоплавкіевтектики, оскільки зростає кількість рідких прошарків між кристаллитами при кристалізації, вони настільки роз'єднують кристаліти, що деформаційна здатність сплаву падає. При ...
