Смуга ковзання
Смуга ковзання — це тонка лінія на поверхні металу, що виникає внаслідок циклічної пластичної деформації. Дислокації виходять на поверхню і залишають сходинку, яка концентрує напруження. Саме там зароджується більшість втомних тріщин.
Фізико-хімічний механізм дії
Під дією змінних навантажень дислокації в металевому зерні рухаються вперед і назад по певних площинах ковзання. Коли ці дислокації виходять на поверхню, утворюються мікроскопічно малі сходинки – їх називають екструзіями та інтрузіями. З кожним циклом навантаження ці сходинки ростуть. Вони діють як надріз і сильно підвищують місцеве напруження.
Металургійне значення та ризики при зварюванні
Зварні шви часто містять власні напруження та різкі переходи на краю шва. Там під робочим навантаженням переважно утворюються смуги ковзання. Зі смуги ковзання швидко виникає мікротріщина – а з неї втомна тріщина. Особливо критично це для твердих, мартенситних структур: вони не можуть зменшити смуги ковзання пластичною деформацією. Також занадто велика шорсткість поверхні шва сприяє утворенню смуг ковзання.
Практика в майстерні та вказівки до дій
Зменш усі надрізи на зварному шві. Зашліфуй переходи шва гладко (шорсткість Rz < 20 µm). Дробеструминна або голчаста обробка створює стискальні власні напруження в поверхневому шарі – це значно затримує утворення смуг ковзання. Контролюй час охолодження t8/5: для нелегованих сталей t8/5 тримай між 10 і 25 секундами, щоб уникнути мартенситу. Якщо смуги ковзання вже є, допомагає лише повне вишліфування та повторне оцінювання шва.