дислокаций становится объяснимой, если предположить образование у поверхности раздела твердой и жидкой фгз сплава иного состава в результате действия диффузионных процессов. Состояние слоя у поверхности раздела может, конечно, влиять иа величину предельной деформации. Склонность к охрупчиваиию при этом будет определяться главным образом свойствами поверхностного слоя с измененным химическим составом по сравнению с основной твердой фазой и способностью к химическому взаимодействию с ней жидкой фазы в процессе деформирования. Повышение предела усталости стали в контакте с жидким оловом по сравнению со сталью без покрытия не без основания связывается с образованием слоя интерметаллида РеБпа, создающего напряжения сжатия в поверхностном слое стали (Найдич Ю. В., Колисниченко Г. А. [2, с. 564—566]). Источником растягивающих напряжений могут быть не только внешние нагрузки и внутренние напряжения, но и особенности структуры твердого тела. Известно, что в неравновесных гетерогенных сплавах со структурой, образовавшейся в процессе распада твердого раствора или состоящей из фаз с разными удельными объемами, могут возникнуть большие микронапряжения. При наличии растягивающих напряжений, вызванных остаточными пластическими деформациями н структурными превращениями, охрупчивание может быть всегда самопроизвольным только при контакте с жидкой фазой. Иногда нарушение силового равновесия в твердом теле вследствие контакта с жидкой фазой вызывает деформацию ниже предельной; тогда охрупчнваиия не наступает, и для его осуществления требуется дополнительная деформация от внешних нагрузок. Так, сплавы алюминия, содержащие до 1,25% гЛё, в контакте с жидким сплавом не разрушаются при деформировании. Более метастабильные сплавы, содержащие 2,5% Мй, охрупчиваются прн относительно большей деформации Еще более метаста-бильный сплав, содержащий 4%охрупчивается в значи- тельно большей степени при относительно малом усилии. Неравновесные, или имеющие внутренние напряжения сплавы, склонные к охрупчиваиию под действием жидкой фазы, самопроизвольно не разрушаются; они разрушаются только под действием дополнительных растягивающих нагрузок. Это было обнаружено, в частности, при испытании статей в контакте с легкоплавкими оловосодержащими припоями или с латунью Л62 Уропепь остаточных структурных напряжений в закаливаемых сталях зависит от термической обработки; он может характеризоваться пределами прочности. Не случайно хрупкое разрушение стали ЗОХГСА в контакте с оловянными припоями происходит при растяжении образцов, термически обработан- пых иа прочность 3=90 кгс/мм2. Очевидно, только при этом создаются необходимые и достаточные условия для хрупкого разрушения образцов, находящихся в контакте с жидким припоем. Пайка деталей из деформированной (наклепанной) аусте-иитиой стали Х18Н9Т (например, трубчатых деталей) серебряными и латунными припоями (ПСр72, ПСр40, Л62) иногда приводит к самопроизвольному разрушению. Пайка предварительно отожженных деталей в тех же условиях не вызывает самопроизвольного развушения (трещин). Устранение остаточных напряжений может быть произведено и в процессе панки, если применить припой с температурой плавления выше температуры снятия остаточных напряжений при достаточной длительности нагрева. В стали 12Х18Н9Т это происходит, например, прн пайке этой стали медью или припоями системы N1' — Мп — Сг. Снятие остаточных напряжений в алюминии н его сплавах может происходить при пайке их цинковыми припоями и т. д. Растягивающие напряжения могут возникать и в процессе создания контакта твердого металла с жидкой фазой, что может привести к охрупчиваиию Например, быстрый индукционный нагрев деталей из стали Х18Н9Т в контакте с серебряными или латунными припоями вследствие неравномерного изменения температуры вызывает образование растягивающих деформаций и приводит к разрушению. Осуществление пайки в нагревательных устройствах, обеспечивающих равномерное изменение температуры (в печи, соляных ваннах, ваннах с жидким припоем), ие вызывает самопроизвольного разрушения деталей. Непрерывный контакт твердой н жидкой фаз в процессе разрушения не является обязательным, особенно в малопластичных твердых телах, склонных к перенапряжению у основания острых трещин, возникающих при разрушении Развитие трещин в этих телах может происходить без заметного повышения перегрузки или даже с ее уменьшением. Для хрупкого разрушения пластичных тел непрерывность контакта твердой и жидкой фаз должна быть обеспечена, иначе оно пе рейдет в вязкое. Непрерывный контакт твердой и жидкой фаз в развивающихся трещинах имеет место при достаточном количестве жидкой фазы и скорости ее растекания не меньшей, чем скорость развития трещин. Развитие хрупкого разрушения происходит в условиях непрерывного поступления жидкой фазы к вершине трещины со скоростью, не меньшей скорости раскрытия трещин. По данным А. И. Губина при быстром растяжении образцов из стали 12Х18Н9Т, облужеиной латунью, когда трещина при разрыве опережала поступление к ее вершине жидкой фазы, происходило не хрупкое, а пластичное разрушение. Анализ охрупчивання твердых металлов в контакте с жидкими дает основания предстапнть вероятные мехапнзмы этого
Карта
|
|