IMG71

W zakresie temperatur od 600°C do 900°C następuje spadek udamości oraz zawartości ferrytu, oba te zjawiska są spowodowane wydzieleniem się fazy a.

Rysunki 8.88a, b przedstawiają zmianę udamości i twardości w czasie eksploatacji dwóch stali austenitycznych typu 24-12: stali A (0,15% C, 1,8% Mn, 0,65% Si, 24% Cr, 12,5% Ni, 0,24% Mo) i stali B (0,15% C, 1,6% Mn, 0,44% Si. 22% Cr. 12,8% Ni, 0,28% Mo). Na rysunkach widać, że w stali A zawierającej więcej krzemu i chromu następuje szybszy wzrost twardości i gwałtowne obniżenie udamości. Potwierdza to przyspieszający wpływ krzemu i chromu na proces wydzielania fazy o. To pogorszenie właściwości plastycznych jest często przyczyną pękania stali żaroodpornych w czasie eksploatacji. Przykład wyglądu fragmentu spoiny stali żaroodpornej, która pękła podczas eksploatacji w zakresie temperatur 60(H 1000°C, przedstawia rysunek 8.89a. Pęknięcia zarodkują z reguły w miejscach karbów i nierówności powierzchni, od strony lica lub grani (rys. 8.89b). W stmkturze spoiny przedstawionej na rysunku 8.89c widać, że pęknięcie ma charakter międzykrystaliczny. Wewnątrz struktury zarówno w spoinie, jak i w strefie wpływu ciepła widoczne są wydzielenia węglików Cr,₃C₆ i fazy o (rys. 8.90). Naprawa pęknięć powstałych w wyniku wydzielania fazy a przez ich ponowne spawanie nie jest możliwa z uwagi na dużą kruchość pękniętego obszaru i możliwość ponownego pękania strefy wpływu ciepła podczas studzenia. Faza o może jednak zostać rozpuszczona w wyniku wyżarzenia w temperaturze 1050°C z następującym po nim studzeniem w wodzie. Tak obrobiona cieplnie stal odzyskuje odpowiednie właściwości plastyczne i może być spawana bez ryzyka pękania.

a)    b)

Rys. 8.88. Zależność udamości (a) i twardości (b) stali austenitycznych typu 24-12 od czasu

eksploatacji w temperaturze 780°C [168]

*

Środkami zapobiegającymi powstawaniu fazy o w połączeniach spawanych są:

-    wykonywanie spoin z możliwie najniższą energią liniową łuku,

-    szybkie chłodzenie elementów spawanych i unikanie powtórnego ich nagrzewania do temperatur 65CH-850°C,

-    dobieranie stali na połączenia spawane ze zwróceniem uwagi na zawartość ferrytu 5 w strukturze austenitu; powinna ona być tym niższa, im grubsza jest spoina.

481