27286 IMG06 (2)

7.1.3. Wpływ napięcia powierzchniowego cieczy na granicach ziaren na skłonność do pękania

Wiadomo, że wzrost napięcia powierzchniowego cieczy znajdującej się na granicach ziaren zwiększa kąt dwuścienny. Rysunek 7.19a i b pokazuje wpływ kąta dwuściennego na charakter rozkładu domieszki na powierzchni granic ziaren. Przy małym kącie dwuściennym domieszka rozpływa się po granicach ziaren i zwiększa skłonność do pękania. Rysunek 7.19c ilustruje wpływ kąta dwuściennego na skłonność do pęknięć krystalizacyjnych w kraterze spoin autogenicznych wykonanych metodą GTAW na stopach aluminium. Z wyjątkiem stopu 1100, który jest w zasadzie czystym aluminium, w pozostałych stopach istnieje ścisła zależność między kątem dwuściennym cieczy na granicach ziaren a skłonnością do pękania.

Rys. 7.19. Wpływ kąta dwuściennego na zwilżanie granic ziaren: a) kąt dwuścienny, b) rozpływanie się cieczy po granicach, c) wpływ kąta dwuściennego na skłonność do pękania krystalizacyjnego

w kraterze (wg Nakata i Matsuda, z: [16])

Wpływ napięcia powierzchniowego na pękanie można zilustrować schematem pokazanym na rysunku 7.20. Jeśli kąt dwuścienny jest mały, ciecz rozpływa się po granicach ziaren w postaci cienkiej błonki, czyniąc spoinę bardzo skłonną do pęknięć. Jeśli napięcie powierzchniowe jest wysokie, ciekłe fazy przyjmują kształty globulame i nie stanowią ciągłej warstwy na granicach ziaren. Takie kulki nieciągłej cieczy nie pogarszają istotnie plastyczności granic ziaren i dlatego nie są szkodliwe.

316