Анігіляція дислокацій

Фізико-хімічний механізм дії

Дислокації — це лінійні дефекти ґратки. Вони виникають при пластичній деформації. При високій температурі атоми отримують достатньо енергії, щоб перебудуватися. Дислокації можуть ковзати і переповзати. Коли дві дислокації з протилежними знаками зустрічаються, вони взаємно знищуються — зникають. Це як плюс і мінус: вони нейтралізуються. Збережена енергія спотворення в ґратці вивільняється. Ґратка стає регулярнішою.

Металознавче значення та ризики при зварюванні

При зварюванні виникає зона термічного впливу. Там основний матеріал короткочасно нагрівається. У наклепаних сталях (наприклад, холоднокатаних листах) нагрівання призводить до заліковування дислокацій. Саме в перехідній зоні між швом і незміненим основним матеріалом виникає м'яка зона. Ця м'яка зона має меншу міцність, ніж решта. При навантаженні там може статися деформація або руйнування. Це типова проблема при зварюванні наклепаних матеріалів. Також при багатошаровому зварюванні тепло наступного шару може викликати повернення в попередньому шарі. Твердість знижується.

Практика в цеху та вказівки до дій

• Перед зварюванням перевірити: чи основний матеріал наклепаний? (Наприклад, холодною прокаткою або волочінням.)

• Якщо так: запланувати м'яку зону. Розрахунок міцності виконувати зі зниженими значеннями в ЗТВ.

• Обмежити теплоту зварювання: вибрати мале тепловкладення (наприклад, короткий час дуги, низька погонна енергія, уникати попереднього підігріву, якщо не потрібно). Менше тепла = менше заліковування.

• Якщо можливо: після зварювання виконати термообробку, щоб гомогенізувати всю структуру — але тоді врахувати, що міцність знизиться по всьому об'єму, а не лише локально.

• Альтернатива: використовувати матеріал з вищою температурою рекристалізації або замінити наклепаний стан дисперсійним твердінням.