Wpływ składu chemicznego na skłonność do pęknięć krystalizacyjnych podczas spawania łukowego można scharakteryzować wskaźnikami przedstawionymi w tabeli 7.1.
Tabela 7.1
Wskaźniki służące do oceny skłonności stali do pękania krystalizacyjnego
Wskaźniki |
Zastosowanie |
Kryterium |
Źródło |
^ ^ P Si-0,4 Mn -0,8 C. = C + 2S + — +-— +-— - ckw 3 10 12 Ni Cu Cr - 0,8 + — + — +-— 12 15 15 |
stale niskowęglowe |
Cekw > 0,45 - skłonna Cekw < 0,15 - odporna |
[96] |
cfs+P+Si + Ni].,0> HCS = —--——^4- 3Mn + Cr + Mo + V |
stale niskowęglowe, stale niskostopowe wysokowytrzymałe |
HCS < 4 - stal odporna HCS < 2 - stal odporna |
[97] |
UCS= 184C + 970S- 188P-- 18,1 Mn-4760 CS- 12400 SP + + 501 P Mn + 32600 CSP+ 12,9 |
stale C-Mn |
porównanie względne |
[98] |
CSfj = 36 C +12 Mn + 5 Si + 540 S + + 812 P + 5 Ni + 3,5Co-20 V-13 |
stale mikrostopowe wysokowytrzymałe |
porównanie względne |
[99] |
UCS = 230 C + 190 S + 75 P + 45 Nb --12,3 Si-5,4 Mn -1 |
stale mikrostopowe z niobem |
UCS <10- stal odporna UCS > 30 - stal skłonna |
[100] |
Dużą skłonność do tworzenia pęknięć krystalizacyjnych mają stale austenityczne. Przykład pęknięcia pokazano na rysunku 7.16. Widać na nim, że pęknięcia przebiegają wzdłuż granic kryształów struktury krzepnięcia.
O skłonności do pęknięć krystalizacyjnych decydują następujące czynniki:
- wysoki współczynnik rozszerzalności (1,5 raza większy niż w stalach o strukturze fer-
ry tycznej),
- rodzaj krystalizującej pierwotnej fazy (ferryt czy austenit),
- segregacja domieszek.
Austenityczne stale chromowo-niklowe mają w porównaniu ze stalami ferrytycznymi znacznie wyższy współczynnik rozszerzalności cieplnej, a jednocześnie niższy współczynnik przewodnictwa cieplnego. Średni współczynnik rozszerzalności cieplnej dla stali ferrytycznych wynosi około 12 • ICC61/K, natomiast dla stali austenitycznych 18 • 10-61/K. W związku z tym występują znaczne odkształcenia cienkościennych połączeń spawanych lub duże naprężenia
311