образовывать легкоплавкие сульфидные эвтектики, в первую очередь Ре — РеБ, которые остаются расплавленными в момент, когда растягивающие напряжения, возникающие при охлаждении металла шва, достигают существенной величины.

Известно также [327, 331], что улучшение смачиваемости зерен металла жидкой фазой повышает вероятность появления кристаллизационных трещин в металле. Поэтому вполне возможно, что наличие

Рис. 32. Схемы взаимодействия атомов металла в вершине трещины: а — при отсутствии расплава; б — при коррозионном воздействии расплава; в — прн диф« фузионном его воздействии; г —. при адсорбционном воздействии.

жидкой фазы способствует образованию трещин вследствие физико-химического взаимодействия ее с твердым металлом. Результатом такого взаимодействия может быть проявление эффекта Ребиндера, что отмечено в работах [184, 185, 203, 221].

К настоящему времени довольно подробно изучено лишь влияние расплавленных металлов на механические свойства твердых металлов [178, 254] и отсутствуют данные о влиянии неметаллических расплавов. Необходимо отметить, что в упомянутых работах изучено влияние только легкоплавких металлов, когда температура опытов не превышает 1023 К- При этом отмечено, что с ростом температуры эффект адсорбционного понижения прочности и пластичности снижается и может совсем исчезнуть.

Поскольку температура плавления FeS, который составляет основу сульфидных включений и наиболее ответствен за образование кристаллизационных трещин, гораздо выше, то возникает вопрос о возмож-

ности проявления эффекта Ребиндера в системе расплав РеБ — металл. Ответить на этот вопрос можно только проведя соответствующие эксперименты, но прежде рассмотрим, какие факторы определяют взаимодействие расплавленных металлов с твердыми, так как, по-видимому, они же имеют место и при взаимодействии твердых металлов с расплавом РеБ.

Присутствие металлического расплава способствует образованию трещин в твердом металле по причине [178] коррозионного, диффузионного или адсорбционного воздействия. Каждый из этих процессов может протекать самопроизвольно, так как приводит к уменьшению свободной энергии в системе металл — расплав.

Природа влияния каждого из названных факторов становится понятной из рассмотрения схемы взаимодействия атомов жидкого и твердого металлов в вершине трещины (рис. 32). При условии, что вершина трещины, как принято П. А. Ребиндером, имеет клиновидную форму, устойчивость трещины обусловливается силами связи атомов в ее вершине. Приближенно можно считать [178], что она определяется силами связи /лл той пары атомов А—А, энергия взаимодействия которых максимальна. При этом из клиновидной формы вершины трещины следует, что на участке от вершины до полностью разошедшихся краев трещины должен происходить постепенный переход от целых межатомных связей к полностью разорванным связям.

При коррозионном воздействи и расплава в результате растворения или образования химического соединения связи двух однородных атомов А—А в вершине трещины разрываются, причем этот разрыв облегчается, если в расплав переходит один из атомов твердого металла. Условия коррозионного влияния среды записываются в виде

Гал /лл,(2.20)

где индекс «у» указывает, что данные силы являются проекциями векторов на ось у, совпадающую с направлением действия внешней силы. Из выражения (2.20) следует, что эффект коррозионного воздействия тем больше, чем меньше концентрация атомов А в расплаве и чем выше концентрация насыщения жидкой фазы.

При диффузионном воздействии, поскольку при этом происходит проникновение расплава в твердый металл, образование трещины вызовет разрыв связи не атомов А—А, а разнородных атомов В—А. Вследствие этого условие диффузионного влияния имеет вид

/лв/лл(2.21)

и будет тем заметнее, чем больше неравенство (2.21).

Проникновение атомов адсорбционно-активного расплава в трещину приводит к ослаблению силы связи /лл до [аа и к установлению новых связей 1ав- При наличии адсорбционно-активного расплава для продвижения трещины на одно межатомное расстояние необходимо разорвать связи /лл и /лв, а не /лл, поэтому условие адсорбционного влияния среды запишется в виде

Гкв + Гаа (2.22