IMG17

3. Chłodzenie po wyżarzaniu z szybkością nie większą niż 75 K/min na mm grubości ścianki. Nierównomierne chłodzenie od temperatury wyżarzania do temperatury otoczenia, szczególnie w dolnym zakresie temperatur, może być przyczyną ponownego powstania dużych naprężeń własnych. W praktyce po wyżarzaniu elementy konstrukcji najczęściej chłodzi się wraz z piecem do temperatury około 300°C, a poniżej temperatury 300°C - na powietrzu. Nie zaleca się chłodzenia wraz z piecem do temperatury otoczenia, gdyż może to spowodować wzrost kruchości.

W czasie obróbki cieplnej w temperaturach poniżej A_x mogą zachodzić następujące procesy:

obniżenie poziomu naprężeń wewnętrznych w całym elemencie spawanym.

-    rozpad przesyconego roztworu stałego z utworzeniem węglików, azotków lub węgliko-azotków pierwiastków stopowych (wydzielanie to ma korzystny wpływ na właściwości złącza spawanego, obniża bowiem naprężenia strukturalne oraz zmniejsza twardość i kruchość SWC),

-    podczas wyżarzania w temperaturze niższej niż A, - znaczne zmniejszanie się gęstości dyslokacji bądź też poligonizacja lub rekrystalizacja.

10.2.2.1. Mechanizm relaksacji naprężeń

Analizując zmiany naprężeń w czasie nagrzewania, można rozpatrywać dwa przypadki:

1.    Naprężenie w elemencie poddanym wyżarzaniu (a₂₀) jest w przybliżeniu równe granicy plastyczności materiału w temperaturze otoczenia (^?_c,₂₀):

<*20 ⁼ #,20    (10.5)

2.    W elemencie występują naprężenia mniejsze od granicy plastyczności w temperaturze otoczenia:

(10.6)

W pierwszym wypadku - jeśli nie zachodzi proces pełzania - wartość naprężenia a_r w temperaturze Tjest bliska granicy plastyczności R_eTw tej temperaturze

<y_r*^ReT    (10.7)

Z chwilą pojawienia się pełzania następuje przyśpieszenie relaksacji. Zmiany granicy plastyczności R_e oraz naprężeń pozostających a_r wraz ze wzrostem temperatury pokazano na rysunku 10.5.

Gdy naprężenia w elemencie są niższe od granicy plastyczności, istnieje zgodność między względną zmianą naprężeń pozostających g₇/g₂₀ a względną zmianą granicy plastyczności RJR_e20, i to nawet wtedy, gdy g₂₀ jest znacznie mniejsze od granicy plastyczności w temperaturze 20°C (R_e20). Zmiany te pokazano na rysunku 10.6. Można je zapisać następująco:

R

eT

R

(10.8)

e20

527