Дәнекерлеудегі суық сызаттардың пайда болу себептері

Суық крекинг - дәнекерлеу өндірісіндегі крекингтің неғұрлым кең таралған түрі, дәнекерлеуді төменгі температураға дейін салқындату кезінде, төмен легирленген жоғары берік болаттар үшін, мартенситтік трансформация температурасының айналасында пайда болады. Суық сызаттардың пайда болуының үш элементі болаттың қатаю тенденциясы, дәнекерленген жіктің сутегі құрамы және оның таралуы, дәнекерленген қосылыстардың кернеулік күйі болып табылады.

---

I. Қатайту тенденциясы

Болаттың қатаю үрдісі негізінен оның химиялық құрамына және салқындату жағдайына байланысты. Болаттың қатаю тенденциясы неғұрлым жоғары болса, дәнекерлеу кезінде суық крекинг пайда болуы ықтимал. Өйткені қатаю тенденциясы неғұрлым жоғары болса, дәнекерленген жік қызған кезде мартенситтік ұйымды көбірек шығарады, ал мартенситті деформациялау қабілеті сынғыш сынуға бейімділігі төмен. Дәнекерленген қосылыстардың қатаю тенденциясы, химиялық құрамымен, салқындату жағдайларымен қатар, сонымен қатар дәнекерлеу процесімен, пластина қалыңдығының құрылымымен.

Олардың ішінде болаттың қатаю тенденциясына химиялық құрамның әсерін көміртекті эквиваленттік әдіспен [2] төмендегідей шамамен бағалауға болады.

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

Мысалы, қалыңдығы 20 мм-ден аз болат табақтар үшін CE < 0,4% болғанда қатаю үрдісі маңызды емес.

Үлкен қатаю үрдісі бар металл термиялық теңгерімсіздік жағдайында көптеген тор ақауларын түзеді, ал кернеу мен термиялық теңгерімсіздік жағдайында ол сызат көздерін құрайды және тіпті макро жарықтар түзу үшін кеңейеді.

Егер дәнекерленген жіпте және жылу әсер ететін аймақта сутегі болса, ол оның қаттылығын төмендетеді және сутегі мортырауын тудырады. Жоғары көміртекті мартенситті шыңдалған ұлпа сутегінің мортырауына және суық крекингке өте сезімтал. Ыстық әсер ететін аймақтың максималды қаттылығы әдетте жоғары беріктігі бар кейбір болаттардың қатаю үрдісін бағалау үшін дәнекерлеуде қолданылады.

---

Екіншіден, сутегі

Сутегі жоғары берік болатты дәнекерлеуде суық крекингтің пайда болуын тудыратын маңызды факторлардың бірі болып табылады және оны кешіктірілген сипатқа ие етеді, әдетте сутегімен индукцияланған кешіктірілген крекинг 'сутектік крекинг' немесе 'сутегімен индукцияланған крекинг' деп аталады. 'Кідірістің' себебі сутегінің болатта диффузиялануы, микроскопиялық ақауларда жиналуы, кернеулердің пайда болуы және жарылуы үшін белгілі бір уақыт қажет.

Беріктігі жоғары болаттың дәнекерленген қосылысындағы сутегі мөлшері неғұрлым жоғары болса, соғұрлым крекингке бейімділік жоғарылайды, ал сутегі мөлшері белгілі бір критикалық мәннен жоғары болғанда, крекинг пайда бола бастайды, критикалық шаманың мөлшері әр жағдайда өзгереді.

Дәнекерленген жылу әсер ететін аймақта сутегінің концентрациясы жеткілікті жоғары болғанда, мартенситтік тіннің одан әрі морттануы (бар болса), осылайша жарықтар пайда болады.

---

Үшіншіден, стресс күйі

Беріктігі жоғары болатты дәнекерлеудің суық крекингі болаттың қатаю тенденциясына, сутегінің зиянды әсеріне ғана байланысты емес, сонымен қатар дәнекерленген қосылыстардың кернеулік күйіне байланысты, кейде кернеу күйі тіпті шешуші рөл атқарады. Термиялық кернеу (біркелкі емес қыздыру және салқындату), фазаның өзгеруі кернеуі (фазалық өзгеріс кезінде ұйымның көлемінің өзгеруі) және дәнекерленген қосылыстың құрылымының формасы, дәнекерлеу реті және т.б. шектеу күшін құра алады.

Суық крекингтің пайда болуының жоғарыда аталған үш элементінің әрқайсысының өзіндік ішкі заңдылығы бар, сонымен бірге бір-біріне әсер етеді. Жалпы алғанда, жылу әсер ететін аймақ және дәнекерленген металдың қатаю үрдісі крекингтің өзіндік факторлары болып табылады, ал сутегі болаттағы шыңдалған тіндердің пайда болуы кезінде ғана крекингті тудыруда өзінің зиянды рөлін атқара алады.