Sigma fasa brothætt í tvíhliða ryðfríu stáli forvarnir við suðu og hitameðferð

Sigma fasi er harður, brothættur millimálmi sem myndast ítvíhliða ryðfríu stáliþegar þeim er haldið á 600-900°C hitastigi; það eyðileggur hörku og holaþol. Komið í veg fyrir það með því að halda suðuhitainntaki lágu (um 0,5-2,5 kJ/mm), stjórna millihitastiginu undir 150 gráðum C, kæla hratt í gegnum hættusvæðið og aldrei draga úr álagi á 600-900 gráðum C bandinu - notaðu fullglöðulausn (um 1020-1100 gráður C) í staðinn.

Í einni setningu: sigma fasi er suðu- og hita--meðhöndlunargalli sem hægt er að koma í veg fyrir - ef þú stjórnar tíma og hitastigi í 600-900°C glugganum, tvíhliða ryðfrítt helst sterkt og tæringarþolið.

Helstu veitingar

• Sigma fasi myndast á bilinu 600-900°C, hraðast um 700-800°C; það er króm-mólýbdenríkt brothætt millimálmefni.
• Það dregur úr höggseigni og sveigjanleika verulega og tæmir króm/mólýbden úr fylkinu, sem dregur úr holuþol.
• Suðuvarnir: takmarkaðu hitainntak (0,5-2,5 kJ/mm), haltu milliflötum undir 150 gráðum C, forðastu endurtekna upphitun á sama svæði.
• Forvarnir gegn hita-meðhöndlun: aldrei streitu-létta í 600-900 gráðu C bandinu; aðeins lausn-glæðing við 1020-1100 gráður C síðan vatn/hraðslökkva.
• Hærri-tvíhliða málmblöndur (2507) og há-ferrítbygging eru líklegri til að sigma-; Haltu ferrít á bilinu 35-65% og staðfestu.
• Finndu sigma með ferrít umfangsreki, málmgreiningu eða Charpy höggprófun áður en hluturinn er tekinn í notkun.

Hvað er Sigma áfangi í tvíhliða ryðfríu stáli?

Sigma fasi er hart, brothætt millimálmasamband ríkt af króm og mólýbdeni (um það bil formúla Fe-Cr-Mo) sem fellur út úr ferrítfasa tvíhliða ryðfríu stáli þegar þau verða fyrir röngu hitastigi of lengi.

Tvíhliða ryðfrítt stál er um það bil 50/50 blanda af austeníti og ferríti. Ferrítfasinn, sem inniheldur mikið af króm og mólýbdeni, er uppspretta sigma. Við réttar (röngar) aðstæður brotnar ferrít niður og sigma fellur út sem þykkar, plötu-líkar agnir á kornamörkum og innan ferríteyja. Vegna þess að sigma er bæði hart og brothætt virkar það eins og sprungur sem bíða eftir að verða - það fjarlægir sveigjanleika og virkar sem upphafspunktur fyrir brot og tæringu.

Á hvaða hitabili myndast Sigma fasi?

Sigma fasi myndast á bilinu 600°C til 900°C, með hraðasta myndun um 700-800°C. Undir 600°C er það of hægt til að skipta máli í venjulegum tilbúnum; yfir um 900-950 gráður C leysist það aftur upp í uppbygginguna.

Tími skiptir jafn miklu máli og hitastig. Í hámarki (um 750-800 gráður C) getur sigma byrjað að birtast innan nokkurra mínútna til klukkustundar eftir samfellda stöðvun. Nálægt brúnum sviðsins (600 gráður C eða 900 gráður C) tekur myndun margar klukkustundir. Þetta er ástæðan fyrir því að hæg kólnun í gegnum 600-900°C gluggann, eða langur streitulosandi bleyti í því bandi, er hættulegt.

Af hverju er Sigma fasi skaðlegur?

Sigma fasi skaðar tvíhliða ryðfríu stáli á tvo vegu í einu: það gerir stálið stökkt (lítil seigja, lítil sveigjanleiki) og það gerir það minna tæringarþolið (vegna þess að króm og mólýbden eru dregin út úr nærliggjandi fylki).

Vélræn skemmdir

Höggþol lækkar verulega - Charpy V-hakgildi geta lækkað um 50% eða meira.

Sveigjanleiki og lenging falla; stálið getur sprungið við hóflega álag eða högg.

Þreytustyrkur og beinbrotaþol minnkar.

Tæringarskemmdir

Sigma sjálft er tæringarþolið-en fylkið við hliðina er tæmt af króm og mólýbdeni.

Niðurstaða: staðbundin gryfjuþol (PREN) lækkar, sérstaklega á -hitasvæðinu.

Sprungu- og klóríðþol þjást á sprungnu svæðinu.

Hvernig veldur suðu Sigma myndun?

Suða veldur sigma aðallega með tvennum aðferðum: suðuhitahringurinn endurhitar málm sem áður hefur verið settur inn í 600-900° C hættusvæðið í hverri síðari umferð, og of-hægur kólnun (eða of hátt millihitastig) heldur málminum á því svæði nógu lengi til að sigma geti fallið út.

Hver nýr suðugangur hitar aðliggjandi skurð aftur í mismunandi hitastig. Mjóa bandið á fyrri suðunni sem situr í 600-900° C glugganum við þá endurhitun getur vaxið sigma ef það er nógu lengi þar. Mikið varmainntak, hátt millihitastig og margar skarastar eykur uppsafnaðan tíma á hættusvæðinu. Þykkir hlutar og spenntir liðir sem þurfa margar sendingar eru mest áhættan.

Hvernig á að koma í veg fyrir Sigma fasa meðan á suðu stendur

Haltu málminum eins mikið og mögulegt er fyrir 600-900° C svæði og lágmarkaðu tímann sem hann eyðir þar: notaðu lágt hitainntak, stjórnaðu millihitastiginu, kýs frekar hraða kælingu og forðastu endurtekna upphitun á sama svæði.

Hagnýtar suðureglur

• Hitainntak: Haltu um 0,5-2,5 kJ/mm; notaðu neðri endann fyrir 2507 / þykka hluta.
• Millihitastig: Haldið undir 150 gráðum C (mælið með Tempilstik eða IR).
• Ferli: GTAW (TIG) rót og heitt-pass, síðan GMAW/FCAW fylling með stýrðum breytum; forðast langa boga.
• Passaröð: forðastu að endurhita sama svæði ítrekað; leyfa kælingu á milli leiða.
• Kæling: ekki einangra eða hægja á-köldum tvíhliða suðu á hættusvæðinu; láttu þá -kólna hratt í gegnum 600-900 gráður á C.
• Val á fylliefni: notaðu tvíhliða fylliefni í heild (ER2209 fyrir 2205, ER2594 fyrir 2507) til að viðhalda fasajafnvægi.
• Eftir-suðu: ef grunur leikur á sigma endurheimtir lausnarglæðing (1020-1100 gráður C) ásamt slökkvi seigleika; súrsun/örvun endurheimtir tæringarþol.

Hvernig á að koma í veg fyrir Sigma fasa meðan á hitameðferð stendur

Aldrei streitu-létta tvíhliða ryðfríu stáli í 600-900° C bandinu. Ef hitameðferðar er þörf, framkvæmið fulla lausn við um það bil 1020-1100 gráður C og síðan hraðslökkva (vatn eða þvingað loft), sem leysir upp hvers kyns sigma og myndar aftur jafnvægi tvíhliða uppbyggingu.

Athugið: Ólíkt kolefnisstáli er tvíhliða ryðfrítt ekki bætt við streitulosun- við meðalhitastig. Eina gagnlega hitameðferðin er há-lausnarglæðing auk hraðslökkvunar.

Sigma vs 475 gráður C brothætt: Hver er munurinn?

Sigma fasi og 475° C brothætt eru tveir aðskildir gallar. Sigma myndast á 600-900 gráðu C bilinu og er Fe-Cr-Mo millimálmi; 475 gráður C brothætt myndast nálægt 400-500 gráðum C (hámark um 475 gráður C) og stafar af krómríkum alfa-prim ögnum í ferríti. Þeir þurfa mismunandi hitastýringu.

Hvernig á að greina Sigma Phase

Greindu sigma með blöndu af ó-eyðandi ferrítmælingu (svif frá væntanlegu gildi), málmrannsókn (æta örbyggingu) og Charpy höggprófun (seigjufall). Fyrir mikilvæga hluta eru eyðileggingarprófanir áreiðanlegar.

• Ferrít umfang: sigma myndast úr ferríti, þannig að mælt ferrít % fer niður fyrir væntanlegt 35-65% band - gagnlegur sviðsvísir.
• Málmfræði: æting (td basískt ferrísýaníð eða breytt Behara) sýnir sigma sem dökkar, kubbaðar agnir við kornamörk og í ferríti.
• Charpy V-hakáhrif: mikil lækkun á frásoginni orku á móti viðmiðunarviðmiðum við samþykki gefur til kynna stökkleika.
• Tæringarprófun: ASTM A923 (stöðvunaraðferð) eða ASTM G48 geta flaggað næmt efni.

Algengar spurningar

Sp.: Hvaða hitastig veldur sigma fasa í tvíhliða?

A: Sigma myndast á bilinu 600-900°C, hraðast um 700-800°C. Haltu málmnum of lengi í þeim glugga og sigma fellur út.

Sp.: Er hægt að snúa sigma fasa við?

A: Já. Lausnglæðing yfir um það bil 900-950 gráðum C (venjulega 1020-1100 gráður C fyrir 2205, 1050-1150 gráður C fyrir 2507) fylgt eftir með hraðri slökkvi leysir upp sigma og endurheimtir tvíhliða uppbyggingu.

Sp.: Er streitulosandi tvíhliða ryðfrítt öruggt?

A: Engin - hefðbundin streitulosun við 600-900 gráður C veldur sigma. Aðeins glæðing í fullri lausn og slökkun er örugg; annars forðast hitameðferð.

Sp.: Fær 316L sigma fasa?

A: Sjaldan. Sigma þarf ferrít og 316L er fullkomlega austenítískt. Lean-duplex, 2205, 2507 og cast duplex (CD3MN, osfrv.) eru-hættuefnin.

Sp.: Hvernig sannreyna ég að ekkert sigma myndist í suðunni minni?

A: Notaðu ferrít umfang fyrir skimun, málmgreiningu til staðfestingar og Charpy höggprófun til að samþykkja hörku á mikilvægum hlutum.

Sp.: Af hverju er millihitastig takmarkað við 150 gráður C?

A: Með því að halda milligangi undir 150 gráðum C tryggir að samskeytin kólni hratt í gegnum 600-900 gráður C hættusvæðið á milli umferða, sem lágmarkar þann tíma sem er tiltækur fyrir sigma að myndast.

Niðurstaða

Sigma fasabrot er galli sem hægt er að koma í veg fyrir í tvíhliða ryðfríu stáli. Það myndast aðeins þegar málmurinn er hafður í 600-900° C glugganum nógu lengi til að króm-mólýbden-ríkt millimálmefni falli út - og það bæði stökkvarar stálið og dregur úr holuþol þess. Vörnin er einföld í grundvallaratriðum: stjórna tíma og hitastigi.

Þumalfingursregla: suðu með lágu hitainntaki og milligangi undir 150 gráðum C; aldrei streitu-létta í 600-900 gráðu C bandinu; ef hitameðhöndlunar er þörf, glæðu lausnina við 1020-1100 gráður C og slökktu hratt. Haltu ferríti í 35-65% glugganum og staðfestu með ferrít umfangi, málmgreiningu eða höggprófun.

Þarftu hjálp við að tilgreina eða suða tvíhliða ryðfríu? JN Alloy útvegar Duplex 2205 og Super Duplex 2507 í pípum, plötum, stöngum, flansum og festingum, með ISO 9001, ASME U og PED/CE vottun, prófunarskýrslur fyrir heildarefni og suðuprófanir. Hafðu samband við verkfræðinga okkar: Market@jnalloy.com|+86-193-3990-0211|www.jnalloy.com.