Nứt nóng có đặc trưng của nứt giữa các tinh thể, chủ yếu dưới dạng cấu trúc hạt thô khi các tinh thể lớp sau kết tinh nối tiếp hướng của các tinh thể lớp trước. Nứt nóng có thể xuất hiện khi hàn, nhiệt luyện và ngay cả khi vận hành kết cấu ở nhiệt độ cao.
Hình 2-2: Kết tinh kim loại mối hàn một pha (nguồn [2])
Hình 2-2 là sơ đồ kết tinh của kim loại mối hàn thuần túy Austenite. Trong quá trình nguội, các tinh thể Austenite có nhiệt độ nóng chảy cao dần kết tinh, hình thành lớp kim loại mối hàn. Cuối quá trình kết tinh của các tinh thể này, pha lỏng có nhiệt độ nóng chảy và độ bền thấp hơn (cùng tinh) bị các tinh thể đẩy vào vùng tinh giới để kết tinh sau cùng. Do không có chuyển biến pha rắn, trong quá trình nguội, tổ chức đạt được có dạng hạt thô. Sự co ngót KLMH và ứng suất kéo gia tăng trong quá trình nguội sẽ gây nên nứt nóng. Khi trong mối hàn xuất hiện tổ chức kim loại hai pha Austenite và delta Ferite , hiện tượng nứt nóng có thể được khắc phục.
T r a n g 33 | 118
Hình 2-3: Kết tinh kim loại mối hàn hai pha + (nguồn [2])
Trong quá trình kết tinh, đồng thời xuất hiện 2 pha và sơ cấp, có tác dụng làm mất tính định hướng kết tinh của kim loại mối hàn, có tác dụng làm mịn hạt. Tác dụng của delta Ferite là hòa tan tạp chất và giảm hiện tượng thiên tích. Nếu thép chóng ăn mòn làm việc ở
nhiệt độ không cao (< 400 ), lượng Ferite trong KLMH cho phép đạt đến 20÷25%. Với
thép chịu nhiệt và thép bền nhiệt, lượng Ferite cho phép tối đa là 4÷ 5% để tránh xuất hiện
pha giòn . Dưới tác động của nguồn nhiệt hàn và do thành phần hóa học không đồng nhất, một số khu vực của vùng ảnh hưởng nhiệt có thể đạt tới nhiệt độ nóng chảy, tại đó cũng có thể xuất hiện nứt nóng.
→ Với bài toán hàn giáp mối đang nghiên cứu, để khắc phục nứt nóng có thể sử dụng các biện
pháp sau:
Làm mịn các hạt tinh thể, làm cho các hạt tinh thể mất định hướng khi kết tinh,
giảm chiều dày lớp cùng tinh, để KLMH chứa một lượng Ferite sơ cấp nhất định.
Giảm trị số các thông số chế độ hàn như năng lượng đường, tiết diện mối hàn,
lượng kim loại cơ bản đi vào mối hàn,…