Твёрдорастворное упрочнение
Твёрдорастворное упрочнение повышает прочность сталей за счёт растворения чужеродных атомов, которые создают локальные поля напряжений и тормозят движение дислокаций. Это предотвращает трещины и улучшает вязкость.
Физико-химический механизм действия
Твёрдорастворное упрочнение — это процесс, при котором чужеродные атомы растворяются в металлической решётке. Эти атомы могут быть либо замещающими (одинаковый размер атомов), либо внедрёнными (разный размер атомов). Они создают локальные поля напряжений в кристаллической решётке и тормозят движение дислокаций атомов металла, что приводит к повышению прочности.
Металлургическая значимость и риски при сварке
При недостаточном твёрдорастворном упрочнении сталь может быть склонна к трещинам и горячим трещинам. Это происходит, когда движение дислокаций недостаточно тормозится и образуются поры или скопления напряжений. Слишком сильное упрочнение приводит к слишком твёрдой стали, что ухудшает её вязкость и деформируемость.
Практика в мастерской и указания к действию
Чтобы обеспечить эффективное твёрдорастворное упрочнение, важно выдерживать сварной шов в критическом температурном диапазоне. Этот диапазон зависит от типа стали и может быть определён по паспорту материала. Например, для стали с мартенситной структурой охлаждение следует проводить так, чтобы значение t8/5 находилось между 10 и 20 секундами. Это гарантирует достаточное упрочнение без чрезмерного повышения твёрдости.