Dyslokacja śrubowa
Liniowy defekt sieci krystalicznej, wokół którego płaszczyzny sieciowe układają się w kształt schodów.
Fizykochemiczny mechanizm działania
W sieci krystalicznej metalu atomy są regularnie ułożone. Dyslokacja śrubowa to błąd w tym uporządkowaniu: płaszczyzny atomowe są skręcone wokół linii jak schody kręcone. Wektor przemieszczenia (wektor Burgersa) wskazuje wzdłuż tej linii. Gdy działa naprężenie ścinające, dyslokacja przemieszcza się przez sieć, a atomy przesuwają się stopniowo obok siebie – to jest odkształcenie plastyczne.
Znaczenie metalurgiczne i zagrożenia podczas spawania
Podczas spawania rozszerzalność cieplna i skurcz powodują wysokie naprężenia. Tworzą one wiele dyslokacji, w tym śrubowych. W strefie wpływu ciepła (SWC) dyslokacje śrubowe gromadzą się na granicach ziaren lub wydzieleniach. Tworzą się lokalne koncentracje naprężeń. Mogą one powodować pęknięcia gorące podczas stygnięcia lub pęknięcia zimne wywołane wodorem. Ponadto zablokowane dyslokacje zmniejszają ciągliwość materiału – złącze spawane staje się kruche.
Praktyka warsztatowa i instrukcje postępowania
Ograniczaj doprowadzenie ciepła, aby zredukować gęstość dyslokacji w SWC. Używaj energii liniowej poniżej 1,5 kJ/mm. Podgrzewaj wstępnie stale o wyższej wytrzymałości do 150–250 °C, aby zmniejszyć szybkość chłodzenia. Utrzymuj czas t8/5 w zakresie od 5 do 25 s – to zapobiega zbyt szybkiemu chłodzeniu i nadmiarowi zablokowanych dyslokacji. Po spawaniu odprężanie w temperaturze 550–650 °C (czas przetrzymania ok. 1 h na każdy 25 mm grubości ścianki) zmniejsza liczbę dyslokacji i obniża ryzyko pęknięć.