IMG49

7.7. Pęknięcia zimne

W odróżnieniu od pęknięć gorących, które powstają w temperaturach zbliżonych do temperatury solidus, pęknięcia zimne powstają w temperaturach przemiany austenitu w mar-tenzyt i występują przede wszystkim w stalach o zwiększonej hartowności. Mają one dwojaki charakter, są to:

1)    pęknięcia wywołane kruchością martenzytu,

2)    pęknięcia wodorowe, zwane również pęknięciami pod ściegiem.

Niezależnie od tego. który z wymienionych czynników ma dominujący wpływ na tworzenie pęknięć, do ich wystąpienia niezbędny jest jeszcze określony poziom naprężeń. Klasyfikację pęknięć zimnych przedstawiono na rysunku 7.77. Ponieważ pękanie wodorowe zostało omówione w rozdziale 4.6.3, poniżej zostanie scharakteryzowany mechanizm pękania wywołany kruchością martenzytu. Pękanie takie zaczyna się najczęściej od brzegu lub grani spoiny.

Rys. 7.77. Klasyfikacja pęknięć zimnych: FL - pęknięcia wzdłużne w spoinie, FT - pęknięcia poprzeczne w spoinie, AT - pęknięcia poprzeczne w SWC, ALI - pęknięcia pod ściegiem, AL2a, AL2b - pęknięcia od brzegu spoiny, AL3a, AL3b - pęknięcia od grani spoiny [194]

Mechanizm pękania od brzegu spoiny pokazano na rysunku 7.78. Zakładając, że izoterma M_s(S) przemiany martenzytycznej spoiny leży w wyższej temperaturze niż izoterma M_S(MR) przemiany martenzytycznej materiału rodzimego, czyli wyprzedza (biorąc pod uwagę kierunek spawania) izotermę M_S(MR), mechanizm pękania jest następujący. W danym momencie czasowym określonym płaszczyzną P spoina oraz strefa wpływu ciepła w pobliżu linii A, są po przemianie martenzytycznej. Podczas przesuwania się źródła ciepła w lewo przemiana martenzytyczna postępuje od materiału rodzimego w kierunku linii wtopienia, zatem ostatnim obszarem w strefie wpływu ciepła, w którym wystąpi przemiana, jest obszar bezpośrednio przyległy do linii wtopienia (niezakreskowana część przekroju poprzecznego na rys. 7.78b). W chwili gdy obszar ten ulega przemianie, znajduje się już nad materiałem przemienionym, a więc sztywnym, i pod spoiną, która uległa również przemianie, a więc jest też stosunkowo sztywna, nawet jeśli przemiana w spoinie nie była martenzytyczna. W związku z tym w obszarze pod spoiną pojawiają się naprężenia wywołane przemianą martenzytyczną, dodatkowo zwiększone sztywnością przemienionej spoiny i strefy wpływu ciepła. Spiętrzenie

359