Ausztenites acélok kötései különböző hozaganyagokkal és eljárásokkal
Ausztenites acélok kötései különböző hozaganyagokkal és eljárásokkal
Kalácska EszterBSc IV. évf.
e-mail: eszter.kalacska@gmail.com
Konzulens: Dr. Májlinger Kornél, Anyagtudomány és Technológia Tanszék
e-mail: welding@att.bme.hu
Összefoglaló:
A korrózióálló acélok mikroszerkezetük alapján négy főbb csoportra oszthatók: ferrites, martenzites, ausztenites, duplex (ausztenites-ferrites). A felsoroltak közül az ausztenites acélok ipari alkalmazása bír a legnagyobb jelentőséggel, az elmúlt időszakban a korrózióálló acélok alkalmazását tekintve, használatuk elérte a 75%-ot. Ötvözőik szempontjából két típusú ausztenites acéltípust különböztetünk meg: Cr-Ni, valamint Cr-Mn ötvözésűeket. Az egyes acélgyártó vállalatok a Ni világpiaci árának ingadozása és emelkedése miatt igyekeznek kiváltani ezt az ötvözőt, főként Mn-nal és N-nel. Ezek az ötvözők az acélok gyártása során felmerülő költségeket csökkentik, a nitrogén ráadásul jelentős mértékben hozzájárul ezen acéltípusok szilárdságának növeléséhez is.
Kutatásunk során két gyártótól származó Cr-Mn ötvözésű, N-nel növelt szilárdságú acélt (1.4371, 1.4376 jelű) kötöttünk különböző hegesztési és forrasztási eljárásokkal hagyományos Cr-Ni ötvözésű N-nel növelt szilárdságú (1.4318 jelű), valamint további összehasonlításként egy hagyományos (nem növelt szilárdságú) ausztenites (1.4301 jelű) acéllal.
A kötéseket TIG, (Tungsten Inert Gas- volfrámelektródás semleges védőgázos ívhegesztés) MIG, (Metal Inert Gas – fogyóelektródás semleges védőgázos ívhegesztés) és MIG-keményforrasztással hoztuk létre. A TIG eljárás esetén kétféle anyagminőségű pálcával (1.4316, 1.4430) dolgoztunk, amelyeket különböző katalógusok ajánlásai alapján választottunk ki. A MIG-eljáráshoz a TIG-nél is alkalmazott 1.4316-os, a MIG-keményforrasztásnál 2.0992 minőségű huzalt használtuk.
A legyártott kötéseket mechanikai tulajdonságaik (szakító vizsgálatok és keménységmérések alapján) és mikroszerkezetük alapján minősítettük. A szakítóvizsgálatok eredményei alapján szembetűnő volt, hogy a Cr-Mn ötvözésű acélok nagyobb szilárdsággal rendelkeznek, emellett szakadási nyúlásuk jóval kisebb a Cr-Ni ötvözésű acélokéhoz viszonyítva.
A kötések hőhatásövezeteiből metallográfiai mintákat vágtunk ki és a sztenderd metallográfiai előkészítéssel mikroszkópos mintákat készítettünk. A maratott mintákon fénymikroszkóppal meghatároztuk az átlagos szemcseméreteket a hőhatásövezet egyes tartományaiban. A mérési eredményeink alapján az 1.4371 és 1.4318-as anyagminőségek szenvedik el a hőhatásövezetben a legnagyobb mértékű szemcsedurvulást. Szintén a maratott mintákon vizsgáltuk a hegesztett kötések hőhatásövezeteinek keménységeloszlását is. Eredményeinkből jól látható, hogy a Mn ötvöző nem csak az anyagok hőhatásövezetében, hanem a varratfémben is növeli a keménység értékét.
Irodalom:
[1.] Kalácska, E.; Májlinger, K.; Varbai, B. Gas tungsten arc welding of different high strength austenitic stainless steel grades. YPIC 2017 – 3rd Young Welding Professionals International Conference, At Halle an der Saale, Germany, 2017; 20-26.
[2.] Chater J. What prospects for stainless steel in 2016? Stainl Steel World. 2016;(January/February):1-5.
[3.] Dobránszky, J.; Varbai, B.: A króm-mangán ötvözésű ausztenites acélok és hegesztésük. Hegesztéstechnika. 2016;27(3):33-38.
[4.] Speidel MO. Nitrogen Containing Austenitic Stainless Steels. Materwiss Werksttech. 2006;37(10):875-880.
