Влияние азота на качество и пластичность сварных соединений молибдена

Указанное изменение свойств сварного шва находится в соответствии с данными металлографического исследования. Микрофотографии показывают, что нитриды вначале выделяются по границам зерен, а затем при дальнейшем увеличении содержания азота — внутри зерен. Связывая изменение механических свойств с микроструктурой молибдена, можно заметить, что если азота меньше 0,07%, то выделения нитридов по границам зерен становятся прерывистыми. Это указывает на то, что напряжения хрупкого разрушения при увеличении содержания азота до 0,07% будут уменьшаться.

Выделения нитридов по границам зерен способствуют межкристаллитному разрушению. Изучение начальной стадии разрушения образцов молибдена, подвергнутых сварке в атмосфере, содержащей азот, показало, что из 60 образцов, испытанных на изгиб, разрушение 54 из них началось по границам зерен; из остальных 6 образцов 2 разрушились по зерну, а характер разрушения 4 является сомнительным. Эти результаты имеют сходство с результатами, полученными при исследовании сварки молибдена в атмосфере, содержащей кислород. Однако в последнем случае напряжения хрупкого разрушения непрерывно понижаются при увеличении со-держания кислорода. По-видимому, объяснение такого различного влияния кислорода и азота следует искать в микромеханизме разрушения.

Вероятно, при содержании азота 0,07% выделения нитридов по границам зерен становятся непрерывными, что препятствует перемещению дислокаций. Алерс продемонстрировал, что концентрация дислокаций

может вызывать местные напряжения, достаточные для образования трещин. Исследование процесса разрушения показало, что разрушение начинается по границам зерен. Следовательно, трещины возникают на поверхности выделенной фазы. Но так как известно, что и азот и кислород образуют пограничные пленки, то, вероятно, различие в напряжении и температуре, требующееся для хрупкого разрушения, можно связать с различной прочностью этой поверхности раздела. Напряжение хрупкого разрушения, когда пограничная нитридная пленка становится непрерывной (т. е. при 0,07% N), значительно выше, чем напряжение, необходимое для разрушения образцов молибдена с кислородом, даже в случае, когда окисная пленка является прерывистой . Высокое напряжение, требующееся для разрушения в случае наличия выделений нитридов, допускает увеличение напряжения и соответственное уменьшение температуры хрупкого разрушения. Повышение напряжения хрупкого разрушения с уменьшением содержания азота ниже 0,07% можно объяснить тем, что уменьшается сплошность выделений нитридов по границам зерен. Если нитридная пленка не обладает достаточной сплошностью, то микротрещины могут не образоваться при напряжении, достаточном для их возникновения в случае непрерывной пленки. Следовательно, при снижении содержания азота менее 0,07% напряжение при хрупком разрушении так же, как и при пределе пропорциональности, должно увеличиваться.

Полученные данные свидетельствуют о том, что если надо получить шов с максимальной пластичностью, то загрязнение азотом должно быть снижено до такого уровня, чтобы нитриды не выделялись из основного металла. Содержание же кислорода следует поддерживать близким к тому, которое имеет основной металл ; только в этом случае можно получить все преимущества, вызываемые уменьшением содержания азота.