IMG63

8.11.2. Struktura złącz spawanych stali austenitycznych i austenityczno-ferrytycznych

Spoiny stali typu 18-10 teoretycznie powinny mieć strukturę czysto austenityczną. Jednak ferrytyczny charakter krzepnięcia i procesy segregacji powodują, że w temperaturze otoczenia spoiny te mają strukturę austenityczną z pewną ilością ferrytu. Jak już wcześniej wspomniano w rozdziale 6.6, podczas stygnięcia ze stanu ciekłego stale te przechodzą przez obszar temperatur, w którym jest znaczna (nawet do 100%) zawartość ferrytu 5, przemiana tego ferrytu w austenit podczas stygnięcia jest dopiero wtedy całkowita, gdy metal przebywa dostatecznie długo w obszarze wysokich temperatur. W wypadku spawania chłodzenie jest na tyle szybkie, że w temperaturze otoczenia występująjeszcze pewne ilości ferrytu, będące pozostałością znacznie większej zawartości ferrytu w wysokich temperaturach. Ta ilość ferrytu jest tym większa, im szybsze jest stygnięcie w obszarze temperatur powyżej 1250°C. Przykładowe struktury spoin bezpośrednio po spawaniu oraz po wyżarzeniu w temperaturze 1050-M 100°C i chłodzeniu na powietrzu przedstawiono na rysunku 8.79

Rys. 8.79. Austenityczno-ferrytyczna struktura spoiny w stali 18-10: a) po spawaniu, b) po wyżarzaniu w temperaturze 1100°C przez 1 godz. Widoczne zmniejszenie ilości ferrytu 8

i jego koagulacja

Drugim oprócz szybkości chłodzenia czynnikiem sprzyjającym tworzeniu struktury dwufazowej (y + a) jest segregacja występująca w procesie krzepnięcia. Ta niejednorodność składu zwiększa trwałość struktury i w konsekwencji zmniejsza szybkość przemiany ferrytu 8 w austenit podczas stygnięcia poszczególnych stref komórkowej lub komórkowo-dendrytycz-nej struktury spoiny. Segregacja decyduje więc o lokalizacji ferrytu w spoinie po całkowitym jej ostygnięciu. Jest bowiem oczywiste, że pozostały ferryt jest resztkowym ferrytem, który nie uległ przemianie w austenit.

Z wykresu przedstawionego na rysunku 8.77 - mimo że nie jest on wykresem równowagi - z kształtu krzywych likwidus i solidus wynika, że w stali typu 18-10 pierwszą fazą wydzielającą się z cieczy jest ferryt 5. Osie dendrytów będą więc zubożone o nikiel, a zatem

473