Tính Hàn Của Thép Không Gỉ Austenit

1. Nứt Nóng Mối Hàn và Vùng Ảnh Hưởng Nhiệt

Nứt nóng là một vấn đề nghiêm trọng khi hàn thép không gỉ austenit, xảy ra trong quá trình kết tinh do sự tập trung của các hợp chất có nhiệt độ nóng chảy thấp ở ranh giới hạt.

• Sự thiếu chuyển biến pha rắn dẫn đến cấu trúc hạt thô, làm giảm độ bền và khả năng biến dạng của mối hàn.
• Delta ferit đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa nứt nóng bằng cách phá vỡ cấu trúc kết tinh định hướng của austenite, làm mịn hạt và hấp thụ tạp chất.
• Lượng delta ferit cần thiết phụ thuộc vào nhiệt độ làm việc của thép. Các biện pháp khắc phục bao gồm làm mịn hạt, sử dụng vật liệu hàn chất lượng cao với tạp chất thấp và điều chỉnh thông số hàn để giảm nhiệt lượng.
• Các biểu đồ Schaeffler và DeLong, cùng với Số Ferit (FN), được sử dụng để kiểm soát hàm lượng delta ferit. Tuân thủ đúng quy trình hàn, tránh nhiệt lượng quá cao và chiều dài hồ quang lớn, là rất quan trọng để đạt được lượng delta ferit mong muốn và ngăn ngừa nứt nóng hiệu quả.

Để tìm hiếu sâu hơn vui lòng truy cập bài viết Này: Nứt Nóng Kim Loại Mối Hàn Thép Austenit

2. Giòn Kim Loại Mối Hàn Thép Chịu Nhiệt và Thép Bền Nhiệt Austenit ở Nhiệt Độ Cao

Hiện tượng giòn kim loại mối hàn ở thép chịu nhiệt và thép bền nhiệt austenit là một vấn đề quan trọng phát sinh trong quá trình vận hành ở nhiệt độ cao.

• Tốc độ nguội nhanh khi hàn giữ lại cấu trúc không ổn định, sau đó trải qua các quá trình khuếch tán gây giòn trong khoảng 350°C trở lên.
• Các cơ chế chính bao gồm hóa già nhiệt (giòn 475°C), tiết pha carbide Cr₂₃C₆ (500-650°C) và hình thành pha sigma (700-850°C).
• Việc hợp kim hóa bằng Ti hoặc Nb có thể kiểm soát carbide nhưng lại thúc đẩy pha sigma. Biện pháp hiệu quả nhất là giảm hàm lượng carbon trong kim loại mối hàn.
• Kiểm soát nhiệt độ vận hành cũng đóng vai trò then chốt để duy trì tính chất cơ học của mối hàn trong môi trường nhiệt độ cao.

Để tìm hiếu sâu hơn vui lòng truy cập bài viết Này: Giòn Kim Loại Mối Hàn Thép Chịu Nhiệt và Thép Bền Nhiệt Austenit Ở Nhiệt Độ Cao

3.Suy Giảm Cơ Tính Thép Không Gỉ Austenit Do Hệ Số Dãn Nở Nhiệt Lớn

Hệ số giãn nở nhiệt lớn của thép không gỉ austenit gây ra nhiều vấn đề khi hàn, đặc biệt trong quá trình hàn nhiều lớp.

• Vùng ảnh hưởng nhiệt và các lớp hàn đầu tiên trải qua nhiều chu kỳ nhiệt, dẫn đến biến dạng nhiệt và suy giảm cơ tính.
• Các yếu tố chính bao gồm chu trình nhiệt hàn làm giảm độ bền và độ dẻo, sự khuếch tán tăng tạp chất gây ra các vùng nóng chảy thấp, sự hóa giòn do các pha carbide và sigma ở nhiệt độ cao, và sự kết hợp của các pha này với ứng suất dư gây nứt.
• Độ cứng vững của liên kết cũng làm trầm trọng thêm vấn đề.
• Để khắc phục, cần thực hiện tôi đồng nhất hóa ở 1050-1100°C để khử ứng suất và ủ ổn định hóa ở 750-800°C để hòa tan các carbide và pha sigma, giúp cải thiện cơ tính của mối hàn.

Để tìm hiếu sâu hơn vui lòng truy cập bài viết Này: Suy Giảm Cơ Tính Thép Không Gỉ Austenit Do Hệ Số Dãn Nở Nhiệt Lớn

4. Phá Hủy Liên Kết Hàn Thép Không Gỉ Austenit Do Ăn Mòn Tinh Giới

Ăn mòn tinh giới là một dạng ăn mòn đặc trưng có thể xảy ra ở thép không gỉ austenit không ổn định (chứa hàm lượng carbon cao hơn 0.03%) sau khi tiếp xúc với nhiệt độ trong khoảng 425-815°C, chẳng hạn như trong quá trình hàn.

5. Phá Hủy Liên Kết Hàn Thép Không Gỉ Austenit Do Ăn Mòn Dưới Ứng Suất

Ăn mòn dưới ứng suất (SCC) là hiện tượng phá hủy xảy ra khi thép không gỉ austenit chịu đồng thời tác động của ứng suất kéo (có thể là ứng suất dư sau hàn hoặc ứng suất do tải trọng bên ngoài) và môi trường ăn mòn đặc biệt.

Kết Luận:

Mặc dù thép không gỉ austenit có tính hàn tốt, việc hiểu rõ các vấn đề tiềm ẩn và áp dụng các biện pháp phòng ngừa thích hợp là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của mối hàn. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp, kiểm soát quá trình hàn, và thực hiện kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt sẽ giúp chúng ta khai thác tối đa những ưu điểm của loại thép này trong các ứng dụng khác nhau.