Četri nerūsējošā tērauda veidi un leģējošo elementu loma:
Nerūsējošo tēraudu var iedalīt četros galvenajos veidos: austenīta, martensīta, ferīta un dupleksa nerūsējošais tērauds (1. tabula). Šī klasifikācija ir balstīta uz nerūsējošā tērauda mikrostruktūru istabas temperatūrā. Kad zema oglekļa satura tērauds tiek uzkarsēts līdz 1550 °C, tā mikrostruktūra mainās no istabas temperatūras ferīta uz austenītu. Atdzesējot, mikrostruktūra atgriežas ferīta stāvoklī. Austenīts, kas pastāv augstās temperatūrās, nav magnētisks un parasti tam ir zemāka izturība, bet labāka elastība salīdzinājumā ar istabas temperatūras ferītu.
Kad hroma (Cr) saturs tēraudā pārsniedz 16%, istabas temperatūras mikrostruktūra nostiprinās ferīta fāzē, saglabājot ferītu visos temperatūras diapazonos. Šo tērauda veidu sauc par ferīta nerūsējošo tēraudu. Kad gan hroma (Cr) saturs pārsniedz 17%, gan niķeļa (Ni) saturs pārsniedz 7%, austenīta fāze kļūst stabila, saglabājot austenītu no zemas temperatūras līdz kušanas temperatūrai.
Austenīta nerūsējošo tēraudu parasti sauc par “Cr-N” tipa tēraudu, savukārt martensīta un ferīta nerūsējošo tēraudu tieši sauc par “Cr” tipa tēraudu. Nerūsējošā tērauda un pildmetālu elementus var iedalīt austenītu veidojošos elementos un ferītu veidojošos elementos. Galvenie austenītu veidojošie elementi ir Ni, C, Mn un N, savukārt galvenie ferītu veidojošie elementi ir Cr, Si, Mo un Nb. Pielāgojot šo elementu saturu, var kontrolēt ferīta īpatsvaru metinājuma šuvē.
Austenīta nerūsējošais tērauds, īpaši, ja tajā ir mazāk nekā 5% slāpekļa (N), ir vieglāk metināms un piedāvā labāku metināšanas kvalitāti salīdzinājumā ar nerūsējošo tēraudu ar zemāku N saturu. Austenīta nerūsējošā tērauda metinājuma savienojumiem ir laba izturība un elastība, bieži vien novēršot nepieciešamību pēc termiskās apstrādes pirms un pēc metināšanas. Nerūsējošā tērauda metināšanas jomā austenīta nerūsējošais tērauds veido 80% no visa nerūsējošā tērauda izmantošanas, padarot to par šī raksta galveno uzmanības objektu.
Kā izvēlēties pareizonerūsējošā tērauda metināšanapalīgmateriāli, vadi un elektrodi?
Ja pamatmateriāls ir vienāds, pirmais noteikums ir "saskaņot pamatmateriālu". Piemēram, ja ogles ir savienotas ar 310 vai 316 nerūsējošo tēraudu, izvēlieties atbilstošo ogļu materiālu. Metinot atšķirīgus materiālus, ievērojiet vadlīnijas par pamatmateriāla izvēli, kas atbilst augstam leģējošo elementu saturam. Piemēram, metinot 304 un 316 nerūsējošo tēraudu, izvēlieties 316 tipa metināšanas materiālus. Tomēr ir arī daudzi īpaši gadījumi, kad netiek ievērots "pamatmetāla saskaņošanas" princips. Šādā gadījumā ieteicams "skatīt metināšanas materiālu izvēles tabulu". Piemēram, 304 tipa nerūsējošais tērauds ir visizplatītākais pamatmateriāls, bet nav 304 tipa metināšanas stieņa.
Ja metināšanas materiālam ir jāatbilst pamatmetālam, kā izvēlēties metināšanas materiālu 304 nerūsējošā tērauda stieples un elektroda metināšanai?
Metinot 304 nerūsējošo tēraudu, jāizmanto 308 tipa metināšanas palīgmateriāli, jo 308 nerūsējošā tērauda papildu elementi var labāk stabilizēt metināšanas laukumu. Arī 308L ir pieņemama izvēle. L norāda zemu oglekļa saturu, 3XXL nerūsējošais tērauds norāda oglekļa saturu 0,03%, savukārt standarta 3XX nerūsējošais tērauds var saturēt līdz 0,08% oglekļa satura. Tā kā L tipa metināšanas palīgmateriāli pieder pie tās pašas klasifikācijas tipa kā metināšanas palīgmateriāli, kas nav L tipa, ražotājiem vajadzētu apsvērt L tipa metināšanas palīgmateriālu atsevišķu izmantošanu, jo to zemais oglekļa saturs var samazināt starpkristālu korozijas tendenci. Faktiski autors uzskata, ka, ja ražotāji vēlas uzlabot savus produktus, L formas dzeltenie materiāli tiks plašāk izmantoti. Ražotāji, kas izmanto GMAW metināšanas metodes, apsver arī 3XXSi tipa nerūsējošā tērauda izmantošanu, jo SI var uzlabot detaļu mitrināšanu un noplūdi. Gadījumā, ja ogles gabalam ir augstāks virsotnes punkts vai metināšanas vanniņas savienojums leņķa lēnās šuves vai pārlaiduma metinājuma metinājuma purngalā ir slikts, gāzes ekranētas metināšanas stieples, kas satur S, izmantošana var samitrināt ogles šuvi un uzlabot nogulsnēšanās ātrumu.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 26. septembris