IMG65

Warunki te są spełnione w niskostopowych stalach konstrukcyjnych przeznaczonych do pracy w podwyższonych temperaturach (Cr-Mo-V), wysokostopowych stalach austenitycznych (Cr-Ni), a także stopach na bazie niklu utwardzanych wydzieleniowo. Cechą wspólną tych materiałów jest skłonność do utwardzania wydzielinowego po przesycaniu. Proces ten występuje właśnie w SWC po spawaniu w czasie nagrzewania do wyżarzania odprężającego. W stalach niskostopowych pękanie relaksacyjne przebiega najintensywniej w zakresie temperatur 580-H520°C.

Na podstawie dotychczasowych badań ustalono, że mechanizm pękania wygląda następująco. W czasie trwania cyklu cieplnego w strefie przyspoinowej nagrzanej do wysokiej temperatury znaczna część węglików przechodzi do austenitu. Prawdopodobne jest również wystąpienie segregacji wysokotemperaturowej, tj. wzbogacenie obszaru granicy ziaren austenitu dodatkami stopowymi. Podczas cyklu chłodzenia w strefie wpływu ciepła stali Cr-Mo-V tworzy się przeważnie iglasta mieszanina struktur typu bainitycznego lub martenzytu z określoną ilością bainitu czy austenitu szczątkowego. W czasie nagrzewania do temperatury wyżarzania oraz w początkowych etapach wyżarzania zachodzi wydzielanie węglików typu: e, M,C i MC. Wydzielenia mogą być koherentne lub pólkoherentne, co wywołuje znaczne utwardzenie materiału. Utwardzenie to nie jest jednak jednakowe na całym przekroju ziarna. Ze względu na szybszą dyfuzję na granicach ziaren wydzielenia są na tych granicach większe (rys. 7.102a). Sąsiadujące z węglikami obszary przygraniczne często pozbawione są wydzieleń, nazywamy je wówczas strefą wolną od wydzieleń (SWW). Wewnątrz ziaren utwardzenie wydzieleniowe jest znaczne ze względu na drobnodyspersyjne wydzielenia węglików. Podczas nagrzewania do temperatury odprężania granica plastyczności obszarów

b)

Rys. 7.102. Schemat mechanizmu pękania relaksacyjnego: a) różna wielkość wydzieleń w ziarnach i na granicach ziaren, w pobliżu dużych wydzieleń na granicach ziaren strefa wolna od wydzieleń (SWW), b) zmiana granicy plastyczności wnętrza ziaren /?.(z) i strefy wolnej od wydzieleń R_e

(SWW) w procesie nagrzewania

375