Методика модернизации сварочных технологий: от теории к практике. Тимур Зуфарович Абдуллин

развития МПД достаточно хорошо объясняют приведённые выше закономерности замедленного разрушения.

      Механизм межкристаллического разрушения при образовании очагов замедленного разрушения может быть объяснён тем, что максимальные плотность дислокаций и интенсивность МПД приходятся на приграничные зоны зёрен. Это является результатом того, что мартенситное превращение начинается в центральных частях зёрен при температурах, соответствующих верхней части температурного интервала превращения, а заканчивается в приграничных зонах зёрен при температурах, соответствующих нижней части этого интервала. Кроме того, при образовании пластинчатого мартенсита его иглы при выходе на границы зёрен вызывают в зонах, примыкающих к ним, появление высоких плотности дислокаций и уровня микронапряжений. При длительном нагружении по границам зёрен развивается локальная МПД, в результате которой реализуется межзёренное разрушение по схеме Зинера-Стро, предполагающей относительное проскальзывание и поворот зёрен по границам.

      Основным источником водорода в сварном соединении является водород в атмосфере дуги, который растворяется в расплавленном металле сварочной ванны. Различают следующие формы существования водорода в металле, в зависимости от его состояния, положения в металле:

      • атомарный (или ионизированный) водород – растворённый в кристаллической решётке до предела растворимости (равновесный), растворённый сверх предела растворимости (неравновесный), связанный с дефектами решётки (скопившийся в так называемых субмикроскопических ловушках);

      • молекулярный водород – скопившийся в микро- и макропорах, называемых коллекторами.

      В зависимости от подвижности в металле различают:

      • диффузионный (диффузионно-подвижный) водород Hд – способный к диффузионному перемещению в решётке при появлении градиентов концентраций, температур, напряжений, растворимости (в случае разнородных металлов). К этой форме относится атомарный водород, растворённый в решётке;

      • закрепленный водород – не способный к диффузии в металле при данных условиях. К этой форме может быть отнесён атомарный водород в ловушках и молекулярный в коллекторах (его также называют связанным, остаточным, металлургическим).

      Все формы водорода находятся в термодинамическом равновесии, зависящем от температуры. При повышении температуры свыше определённого уровня начинается заметный переход одних форм водорода в другие: молекулярного – в атомарный, неравновесного – в равновесный, связанного в ловушках – в растворимый.

      Поскольку всегда на поверхности ограниченного тела существует градиент концентрации водорода, происходит непрерывный выход (десорбция) H_Д в атмосферу. [136]

      Через определяенный промежуток времени практически весь водород должен десорбироваться из металла, поскольку происходит переход из одной формы существования