Охрупчивание в сигма-фазе детали из нержавеющей стали. Фотограф: George F. Vander Voort, Vander Voort Consulting LLC
Охрупчивание в сигма-фазе детали из нержавеющей стали. Фотограф: George F. Vander Voort, Vander Voort Consulting LLC
Опубликовано: 10.10.2022 Обновлено: 10.10.2022

Охрупчивание сварных швов из аустенитной стали при высокой температуре

  • 46

Охрупчивание сварных швов из аустенитной нержавеющей стали при высокой температуре ускоряется дельта-ферритом.

Чтобы избежать трещин в сварных швах из аустенитной нержавеющей стали при затвердевании расплавленного металла, присадочный материал должен содержать некоторое количество дельта-феррита, обычно более 3 %.

Однако дельта-феррит преобразуется в интерметаллические фазы, в частности, в сигма-фазу, быстрее, чем в аустенит, как при высоких температурах, так и при термообработке после сварки. Сигма-фаза - интерметаллид с приблизительной химической формулой FeCr и, как и большинство интерметаллидов, очень хрупкий, поэтому ухудшает механические свойства материалов.

Для различных железохромоникелевых сплавов ударная вязкость по Шарпи падает экспоненциально с увеличением содержания сигма-фазы. Чем больше дельта-феррита в номинально аустенитной нержавеющей стали, тем больше образуется сигма-фазы. Чтобы избежать чрезмерного охрупчивания материала, содержание дельта-феррита в исходной микроструктуре обычно ограничивают уровнем ниже 10 %.

Сварной шов, содержащий дельта-феррит, охрупчивается, когда нержавеющую сталь нагревают до температуры 400-550 ⁰C, но наиболее выразительным эффект становится при температуре 475 ⁰C. При длительном температурном воздействии ударная вязкость резко падает.

Это происходит, когда спинодальное разложение феррита образует насыщенные хромом выделения в богатой железом матрице. Этот эффект усиливается по мере содержания хрома в составе. Однако охрупчивание при температуре 475 ⁰C обычно незначительно для материалов с ферритным числом менее 14FN.

Предыдущая статья

Снижение охрупчивания стали от воздействия водорода

Следующая статья

Углеродная наноструктура, более прочная, чем алмаз

Статьи на тему: Исследования

Статьи на похожую тему:

К началу