локационные источники. Восстановленные источники генерируют новые дислокации, которые распространяются вдоль плоскостей скольжения. Многие из них приобретают водородные атмосферы в этом процессе и транспортируют добавочное количество водорода к микротрешине. Концентрация напряжения вблизи вершины трещины может также действовать, вызывая дополнительное локализованное движение дислокаций (и дальнейший перенос водорода в эту область).

6.Таким образом, комбинированным переносом — как движением дислокаций, так и диффузией — содержание водорода в вершине трещины увеличивается быстрее, чем это могло бы быть только при объемной диффузии. При достижении критического уровня водорода в области концентрации напряжения в вершине трещины последняя распространяется до тех пор, пока она входит в область, где содержание водорода опять падает ниже критического уровня.

7.Концентрация напряжения, действующего в вершине трещины, вызывает, тем не менее, дополнительный пластический сдвиг до тех пор, пока либо дислокационное скопление деакти-вирует источники, либо количество транспортируемого водорода в эту область достигнет критического уровня, необходимого для дальнейшего распространения трещины. В том случае, когда возникает такое состояние, аргументация возвращается к упомянутому выше п. 4 и последовательность шагов повторяется.

Из изложенного выше можно заключить:

•для водородного охрупчивания важен как уровень напряжений, так и уровень содержания водорода;

•морфология водородной трещины, распространяющейся в металле сварного шва, показывает следующее:

а)трещины имеют тенденцию образовываться вдоль межфазных границ, таких, как границы зерен или мартенситные пластины, которые служат барьерами для движения дислокаций;

б)внутри матрицы зерен трещины могут образовываться на плоскостях скольжения, возможно, как комбинированный результат скопления дислокаций и влияния водорода на энергию связи.

Анализируя эти экспериментально установленные факторы, можно сделать вывод, что образование холодных трещин в сварных соединениях есть не что иное, как проявление в специфических условиях термического цикла сварки такого общего физического эффекта, как деградация железа и его сплавов под дей-

ствием растворенного в металле водорода. Осознание этого момента отразилось в новом названии данного типа трешин — индуцированные водородом холодные трещины. Стало очевидным также и то, что решение проблемы холодных трещин в сварных соединениях должно базироваться на точном знании механизма водородной хрупкости (ВХ) конструкционных сталей [21].

Итак, чувствительность к образованию холодных трещин зависит от микроструктуры стали. Например, двойниковый мартенсит более чувствителен к охрупчиванию, чем самоотпускаю-щийся низкоуглеродистый мартенсит.

Образование трещин зависит от содержания водорода в сварном шве: чем больше концентрация водорода, тем более выраженным становится растрескивание.

Нормальная температура наиболее благоприятна для образования холодных трешин: как при снижении температуры, так и при ее повышении трещины образуются со значительно меньшей вероятностью.

Образование трещин зависит от распределения внутренних напряжений, возникающих в сварном соединении после окончания сварки. При наличии внешней нагрузки напряжения, которые она создает, суммируются с внутренними.

Образование трещин значительно усиливается в присутствии таких концентраторов напряжений, как искусственный надрез, чрезмерная выпуклость сварного валика, продолговатое включение или микротрещина в зоне термического влияния сварного соединения.

Холодное растрескивание усиливается при снижении скорости деформации: чем выше скорость нагружения, тем менее выраженным становится охрупчивание.

4.4. Взаимодействия

в системе железо-водород

Водород на поверхности железа. Взаимодействие водорода с железом всегда начинается с поверхности металла, а в некоторых гипотезах влияние водорода на механические свойства железа прямо связывается с изменением характеристик поверхности в результате попадания на нее водорода 122].

До недавнего времени возможность экспериментального исследования такого взаимодействия затруднялась необходимостью выполнения ряда условий, в числе которых: 1) наличие спектраль-