შედუღების დროს ცივი ბზარების მიზეზები

ცივი კრეკინგი შედუღების წარმოებაში გატეხვის უფრო გავრცელებული ტიპია, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც შედუღება გაცივდება დაბალ ტემპერატურაზე, დაბალი შენადნობის მაღალი სიმტკიცის ფოლადებისთვის, მარტენზიტული ტრანსფორმაციის ტემპერატურის გარშემო. ცივი ბზარის წარმოქმნის სამი ელემენტია ფოლადის გამკვრივების ტენდენცია, შედუღების წყალბადის შემცველობა და მისი განაწილება და შედუღებული სახსრის დაძაბულობის მდგომარეობა.

---

I. გამკვრივების ტენდენცია

ფოლადის გამკვრივების ტენდენცია ძირითადად დამოკიდებულია მის ქიმიურ შემადგენლობაზე და გაგრილების პირობებზე. რაც უფრო დიდია ფოლადის გამკვრივების ტენდენცია, მით მეტია შედუღების დროს ცივი ბზარის წარმოქმნის ალბათობა. იმის გამო, რომ რაც უფრო დიდია გამკვრივების ტენდენცია ნიშნავს, რომ შედუღება წარმოქმნის უფრო მეტ მარტენზიტის ორგანიზაციას გაცხელებისას და მარტენზიტის დეფორმაციის უნარი დაბალია მტვრევადი მოტეხილობისკენ. შედუღებული სახსრების გამკვრივების ტენდენცია, გარდა ქიმიური შემადგენლობისა, გაგრილების პირობებისა, არამედ შედუღების პროცესის, ფირფიტის სისქის სტრუქტურაში.

მათ შორის ქიმიური შემადგენლობის გავლენა ფოლადის გამკვრივების ტენდენციაზე შეიძლება უხეშად შეფასდეს ნახშირბადის ექვივალენტური მეთოდის გამოყენებით [2], შემდეგნაირად.

CE (IIW) = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15

მაგალითად, 20 მმ-ზე ნაკლები სისქის ფოლადის ფირფიტებისთვის, გამკვრივების ტენდენცია არ არის მნიშვნელოვანი, როდესაც CE <0,4%.

დიდი გამკვრივების ტენდენციის მქონე ლითონი თერმული დისბალანსის პირობებში წარმოქმნის გისოსების დეფექტების დიდ რაოდენობას, ხოლო დაძაბულობისა და თერმული დისბალანსის პირობებში წარმოქმნის ბზარის წყაროებს და კიდევ გაფართოვდება მაკრო ბზარების წარმოქმნით.

თუ წყალბადი იმყოფება შედუღების და სითბოს ზემოქმედების ზონაში, ის შეამცირებს მის სიმტკიცეს და წარმოქმნის წყალბადის მყიფეობას. ნახშირბადის მაღალი შემცველობით მარტენზიტით გამაგრებული ქსოვილი ძალიან მგრძნობიარეა წყალბადის მტვრევადობისა და ცივი ბზარის მგრძნობელობის მიმართ. სითბოს ზემოქმედების ქვეშ მყოფი ზონის მაქსიმალური სიმტკიცე ჩვეულებრივ გამოიყენება შედუღებისას გარკვეული მაღალი სიმტკიცის ფოლადების გამკვრივების ტენდენციის შესაფასებლად.

---

მეორე, წყალბადი

წყალბადი არის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორი, რომელიც იწვევს მაღალი სიმტკიცის ფოლადის შედუღების დროს ცივი ბზარის წარმოქმნას და მას აქვს დაგვიანებული ხასიათი, ჩვეულებრივ წყალბადით გამოწვეული დაგვიანებული ბზარი, რომელსაც ეწოდება 'წყალბადის კრეკი' ან 'წყალბადით გამოწვეული კრეკი'. „დაყოვნების“ მიზეზი ის არის, რომ წყალბადს გარკვეული დრო სჭირდება ფოლადში გაფანტვას, მიკროსკოპულ დეფექტებზე შეგროვებას, სტრესების წარმოქმნას და ბზარს.

რაც უფრო მაღალია წყალბადის შემცველობა მაღალი სიმტკიცის ფოლადის შედუღებულ ერთობლიობაში, მით მეტია ბზარისადმი მიდრეკილება და როდესაც წყალბადის შემცველობა აღემატება გარკვეულ კრიტიკულ მნიშვნელობას, ბზარი გამოჩნდება, კრიტიკული მნიშვნელობის ზომა განსხვავდება შემთხვევიდან შემთხვევაში.

როდესაც წყალბადის კონცენტრაცია შედუღებულ სითბოს ზემოქმედების ზონაში საკმარისად მაღალია, იქნება მარტენზიტული ქსოვილის შემდგომი მტვრევა (ასეთის არსებობის შემთხვევაში) და, შესაბამისად, ბზარების წარმოქმნა.

---

მესამე, სტრესული მდგომარეობა

მაღალი სიმტკიცის ფოლადის შედუღების ცივი ბზარი დამოკიდებულია არა მხოლოდ ფოლადის გამკვრივების ტენდენციაზე, წყალბადის მავნე ზემოქმედებაზე, არამედ დამოკიდებულია შედუღებული სახსრის სტრესის მდგომარეობაზე და ზოგჯერ სტრესის მდგომარეობაც კი გადამწყვეტ როლს ასრულებს. შემაკავებელი ძალა შეიძლება შექმნას შედუღებული სახსრის თერმული სტრესმა (არათანაბარი გათბობა და გაგრილება), ფაზური ცვლის სტრესი (ორგანიზაციის მოცულობის ცვლილება ფაზის ცვლილების დროს) და სტრუქტურის ფორმა, შედუღების თანმიმდევრობა და ა.შ.

ზემოთ ჩამოთვლილი სამი ელემენტი ფორმირების ცივი cracking, თითოეულს აქვს საკუთარი შინაგანი კანონი, მაგრამ ასევე გავლენას ახდენს ერთმანეთზე. ზოგადად, სითბოს ზემოქმედების ზონა და შედუღების ლითონის გამკვრივების ტენდენცია არის ბზარის შინაგანი ფაქტორები, ხოლო წყალბადს შეუძლია შეასრულოს თავისი მავნე როლი ბზარის გამოწვევაში მხოლოდ მაშინ, როდესაც ფოლადში გამაგრებული ქსოვილის წარმოქმნა ხდება.