Растрескивание аустенитных нержавеющих сталей при загрязнении медью

Растрескивание при загрязнении медью — хорошо известное явление. которое возникает как в аустенитных нержавеющих сталях, так и в конструкционных. Оно происходит по жидкометаллическому механизму охрупчивания, так как расплавленная медь проникает по границам зерен аустенита, Поскольку необходимым условием является наличие расплавленной меди, такое разрушение может произойти только свыше температуры плавления меди (1083 °C (1981 °F)). Разрушения вследствие загрязнения медью, связанные со сваркой, почти всегда являются результатом трения по свариваемым деталям зажимных приспособлений, контактных наконечников или других деталей и инструментов, изготовленных из меди. Медь, вводимая в металл в качестве легирующей добавки, не приводит к этому виду растрескивания. Схема образования растрескивания при загрязнении медью представлена на рис. 6.46.

Поскольку медь смачивает границы зерен более эффективно при температуре, близкой к 1100 °C, растрескивание при загрязнении медью наблюдается на некотором расстоянии (несколько миллиметров) от границы сплавления. Степень растрескивания зависит от термического цикла сварки и наличия напряжений. Остаточные и/или действующие напряжения способствуют тенденции ускорения этого вида растрескивания. Медь четко видна вдоль границ зерен аустенита на металлографических шлифах, так как ее цвет сильно отличается от такового нержавеющей стали. В целом, весьма несложно установить, что растрескивание происходит за счет загрязнения медью. Исследование поверхности разрушения с помощью сканирующего электронного микроскопа, оснащенного приборами для проведения анализа химического состава (EDS или EDAX), также легко покажет присутствие меди. Определения наличия меди (источника загрязнения) могут вызвать сомнения. Это обычно связано с оснасткой, выполненной из меди, инструментом либо защитными системами, которые находятся в контакте с деталями, подлежащими сварке. В некоторых случаях медную оснастку покрывают хромом, никелем или другими металлами с целью изоляции меди от свариваемых деталей.