5. Для обеспечения высокой стойкости околошовной зоны против образования трещин нужно, во-первых, улучшить структуру металла этой зоны. Для этого следует всеми средствами смешать мартенситное превращение в околошовпой зоне в область высоких температур и замедлять охлаждение при мартен-ситном превращении, а также по возможности ограничивать ее перегрев. Во-вторых, нужно устранять перепад продольных напряжений на границе шов—околошовная зона, а также уменьшать поперечные напряжения. В-третьих, нужно ограничивать содержание водорода в околошовной зоне.

Автором ПО] не рассматривалась роль водорода в образовании холодных трещин, упоминалось только, что количество водорода в околошовной зоне необходимо ограничивать.

Исследование микромехаиизмов образования ХТ. По мере развития исследований природы ХТ в сварных соединениях закаливающихся сталей общепризнанными оказались три фактора, ответственные за появление этого опасного дефекта: мартенситная структура; водород, растворенный в шве и ЗТВ; высокий уровень растягивающих напряжений, возникающих вследствие неравномерного нагрева металла при сварке.

Однако анализ процесса образования ХТ на основе этих факторов не позволял в должной мере раскрыть особенности механизма возникновения таких трещин. Необходимы были дополнительные исследования кинетики пластических деформаций, приводящих к зарождению очаговых микротрещин и их развитию до критического размера. В работе (14] изучались особенности замедленного разрушения образцов-вставок, имитирующих сварные соединения низколегированных высокопрочных сталей, в зависимости от условий охлаждения и содержания водорода в шве.

Был предложен такой механизм возникновения субмикро-трещины [15|. При формировании мартенситной структуры мар-тенситные «иглы» растут с очень большой скоростью. Это обусловливает ударное воздействие отдельных «игл» на поверхность зерен с образованием на ней ступенек, которые в условиях меж-зеренного скольжения способствуют возникновению субмикрот-рещины.

Предполагается также, что к аналогичному эффекту образования полости при проскальзывании по границам зерен могут приводить неметаллические включения на границе зерен.

Помимо такого механизма, субмикротрешины могут расти вследствие захвата вакансий, большое количество которых воз-

никает при быстром охлаждении, пластической деформации и мартенситном превращении. Особенно благоприятные условия для развития микротрещин существуют в местах стыковки трех крупных зерен, так как для этих участков характерны повышенные напряжения.

При пластической деформации возможно также образование субмикротрешины с участием дислокаций.

Авторы [15] предполагают, что в условиях ускоренной пластической деформации влияние водорода должно заметно проявляться с момента возникновения субмикротрещин. Абсорбция водорода па поверхности субмикротрещин, образующихся при деформировании наводороженного металла, может значительно ослаблять межатомные связи и тем самым благоприятствовать их возрастанию. Развитию субмикротрещин способствует также давление молекулярного водорода. Наступает, как полагают авторы, необратимая водородная хрупкость, связанная с развитием устойчивых микротрещин.

Особенности микропластической деформации и образования микротрещин в условиях, максимально приближенных к термо-деформационпому циклу для ЗТВ сварного соединения стали 25Х2НМФА, исследовались в работе [16]. Металлографическим анализом была обнаружена сложная картина развития интенсивной локальной деформации: наблюдались следы зернограннч-ного проскальзывания и впутризеренной деформации, Регистрировались полосы сдвигов, характерных для мартеиситного превращения, и следы усиленной пластической деформации возле неметаллических включений.

Внутризеренная структура представляла собой мартенсит и феррит с ориентированной второй фазой. По границам, совпадающим с наиболее интенсивными полосами межзеренного проскальзывания, наблюдались микротрещины разной длины.

Из этих наблюдений сделан вывод, что в процессе внутри- и межзеренной деформации при охлаждении к моменту распада аустенита сохраняются высокая плотность подвижных дислокаций и запас накопленной при деформации свободной энергии. Мартенситное превращение с интенсивным зернограничным проскальзыванием и ударным воздействием мартеиситных игл на границы зерен, сопровождающимся образованием ступенек, микропустот и пор, способствует дополнительному ослаблению межатомных сил связи и возникновению микронапряжений на границах зерен. При достижении критического уровня локаль-