Переход сплавов из жидкого
состояния в твердое связан с возможностью образования
кристаллизационных трещин.
Кристаллизационные трещины
обнаруживаются как на отливках из различных металлов, так и на
сварных швах. Поскольку трещины в изделиях являются одним из. наиболее
опасных видов дефектов, их природе и методам борьбы с ними на протяжении
ряда лет уделялось большое внимание. Однако металлургическая природа
таких трещин не вполне ясна. Несомненно, что образование трещин вызвано
двумя группами причин. Одна группа причин связана с предрасположенностью
металла к образованию этого дефекта и характером кристаллизации, а другая
— с возникновением в процессе кристаллизации и остывания напряжений и
деформаций, способных разрушить металл на определенных стадиях
кристаллизации. Эта группа причин носит конструктивно-технологический
характер и рассмотрена в специальной сварочной и литейной
литературе.
Причины предрасположенности
металла к горячим трещинам могут быть рассмотрены вне связи с уровнем
возникающих при остывании напряжений, если исходить из того, что при
данном определенном уровне напряжений эта предрасположенность разных
сплавов к образованию трещин при кристаллизации различна.
Наличие склонности к образованию
кристаллизационных трещин в значительной степени связано с характером
диаграммы состояния рассматриваемых сплавов и со свойствами
кристаллизующихся фаз.
Механизм образования трещин при
кристаллизации сводится к следующему. При охлаждении жидкого сплава по
достижении температуры ликвидуса с определенным переохлаждением из него
начинают выпадать кристаллы твердой фазы. По мере дальнейшего охлаждения
объем, занимаемый кристаллитами, увеличивается, кристаллиты соединяются в
каркас, заполненный оставшейся жидкостью. Как только образовался сплошной
каркас, появилась опасность его разрушения возникающими при охлаждении
усилиями усадки. Эта опасность разрушения усугубляется тем, что
каркас твердого металла при условиях кристаллизации оказывается
малопластичным, неспособным деформироваться под действием усадочных
сил, и разрушается.
Таким образом, температура
возможного появления первых надрывов — трещин при кристаллизации лежит
несколько ниже температуры ликвидуса (штриховая линия на рис. 33, /). Ее
часто называют верхним интервалом эффективной температуры
кристаллизации или верхней температурой температурного интервала
хрупкости. Нижний интервал эффективной температуры кристаллизации
ограничен линией солидуса, поскольку кристаллизация вообще заканчивается
при этой температуре. Однако нижняя гра-
