Условия и причины образования

Виды трещин

Трещины - это узкие несплошности в металле, произвольно ориентированные по отношению к поверхности разрушения (термические трещины) или вытянутые вдоль направления деформации (деформационные трещины) (рис. 12.1-12.4).

Трещины могут быть поверхностные и внутренние, горячие и холодные. Трещины классифицируют по месту расположения (продольные, поперечные, паукообразные и др.). Дефекты встречаются как в литом, так и в катаном металле.

Термические трещины - это разрывы в металле, вызываемые структурными и термическими напряжениями. Они характеризуются светлой кристаллической поверхностью, если образуются при невысоких или комнатных температурах, или окисленной поверхностью, если образуются при высоких температурах и к их поверхности имеется доступ воздуха. В основном трещины распространяются от поверхности во внутренние части металла. На микрошлифах дефект имеет вид ломаных извилистых волосовидных линий, которые проходят по телу или границам зерен в зависимости от структурного состояния или температуры разрушения металла.

Деформационные трещины - это разрывы в металле, возникающие при неблагоприятных условиях деформации. Они распространяются вдоль направления деформации. В поперечных изломах трещины могут быть крестообразной или паукообразной формы, в продольных изломах имеют вид слоистых или ступенчатых полос.

Горячие (кристаллизационные) трещины усадочного происхождения, образующиеся в период кристаллизации слитка, в основном распространяются по границам зерен дендритов.

Холодные трещины, образующиеся вследствие внутренних напряжений, могут распространяются по телу и границам зерен.

Наружные трещины выявляются визуально или люминесцентными методами, внутренние – в основном методами акустического (ультразвукового) контроля.

Термические трещины образуются при неодновременном протекании фазовых превращений в поверхностных и центральных слоях изделия и большого градиента температур по сечению изделия при термической обработке, вызывающих повышенный уровень структурных и термических напряжений.

Деформационные трещины образуются:

-при повышенных степенях обжатия;

-при отклонении температур деформации от оптимальных;

-при наличии внутренних концентраторов напряжений в виде шлаковых включений, рыхлот, плен, оксидов и т.д.

Образованию деформационных трещин способствует пониженная пластичность металла. По условиям образования различают горячие и холодные трещины.

Рис. 12.1. Горячие трещины в отливках (сталь): а – внутренняя, осевая; б, в – поверхностные; г – поверхностные паукообразные (звездообразные).

Рис. 12.2. Внутренние горячие трещины в деформированном металле: а – сечение поковки, алюминиевый сплав; б – сечение кованого прутка, сталь.

.

Рис. 12.3. Холодные трещины: а – в отливке (сталь), излом; б – в прокате (алюминиевый сплав) – поперек направления деформации, излом; в – в прокате (алюминиевый сплав) – вдоль направления деформации, излом ´ 5; г – закалочная трещина в прокате (сталь), макроструктура.

Рис. 12.4. Холодные трещины; микроструктура катаной стали: а – ´ 100; б – ´ 400.

Дата добавления: 2013-12-12