IMG64

Podstawą pomiaru jest wartość siły potrzebnej do oderwania określonego magnesu trwałego od próbki ze stopiwa austenitycznego. Aby można było wzorcować inne przyrządy do pomiaru ferrytu (na przykład magnetyczno-indukcyjne) według opisanej metody, opracowano tzw. secondary standards (wzorce wtórne). Zakres wartości FN tych wzorców' wynosi od 3 do 28 [154]. Zakres 3-^28 FN jest wprawdzie wystarczający dla stali austenitycznych z niską zawartością ferrytu 5, ale nie wystarczy dla znacznie wyższych zawartości ferrytu, na przykład w stali typu duplex ze składnikami stopowymi Cr, Ni, Mo, N. Spowodowało to konieczność wprowadzenia rozszerzonej liczby ferrytowej (EFN) [155]. EFN do wartości 28 są identyczne z FN, a powyżej wartości liczbowej EFN odpowiadają wzrostowi ilości ferrytu aż do struktur czysto ferrytycznych. Jak już wspomniano, zawartości procentowe ferrytu i EFN nie muszą się pokrywać liczbowo. Oznacza to, że struktura czysto ferrytyczna może wykazywać na przykład 160 EFN, a więc wartość liczbową powyżej 100.

6.6.8. Wpływ szybkości chłodzenia na charakter krzepnięcia i zawartość ferrytu

Przedstawione w poprzednim rozdziale wykresy pozwalają jedynie na określenie orientacyjnej zawartości ferrytu. Nie uwzględniają bowiem warunków chłodzenia. Porównanie struktury spoin po wolnym i szybkim chłodzeniu oraz w warunkach spawania wiązką elektronów wykazało, że brak jest prostej zależności między szybkością chłodzenia a zawartością ferrytu w spoinach.

Dla małego stosunku Cr/Ni wzrost szybkości chłodzenia powoduje zmniejszenie zawartości ferrytu, natomiast dla dużego stosunku Cr/Ni wzrost szybkości chłodzenia powoduje wzrost zawartości ferrytu w spoinie [81]. Można to wyjaśnić następująco. Ogólnie niski stosunek Cr/Ni w stopie powoduje, że pierwszą krzepnącą fazą jest austenit i zawartość ferrytu zmniejsza się wraz ze zwiększeniem szybkości chłodzenia, ponieważ przy dużych szybkościach chłodzenia zmniejsza się stopień segregacji w procesie krzepnięcia. Z drugiej strony, duży stosunek Cr/Ni powoduje, że pierwszą krzepnącą fazą jest ferryt i zawartość ferrytu wzrasta wraz z podwyższeniem szybkości chłodzenia, ponieważ przy dużych szybkościach chłodzenia czas na zajście przemiany 8 —► y jest krótszy i przemiana ta nie zachodzi do końca. Elmer i wsp. [81], prowadząc badania nad stopami Fe-Ni-Cr o zawartości 59% Fe i stosunku Cr/Ni od 1,15 do 2,18 (rys. 6.65), ustalili schematyczną zależność struktury od szybkości spawania (rys. 6.66).

Przy małej prędkości spawania (0,1-lmm/s) szybkość chłodzenia jest mała i stopy o małym stosunku Cr/Ni (stop 1) krzepną początkowo jako austenit. W czasie spawania z małymi prędkościami w zależności od sposobu krzepnięcia otrzymujemy jednofazową strukturę austenitu (A), czyli pomiędzy dendrytami austenitu lub komórkami nie występuje ferryt (rys. 6.55). W strukturze występuje więc komórkowy lub komórkowo-dendrytyczny austenit (A). Przy wyższym stosunku Cr/Ni (stop 2 i 3) w wypadku wystąpienia segregacji pierwiastków na granicach dendrytów może powstać mała ilość ferrytu międzykomórkowego lub międzydendrytycznego (rys. 6.56).

274