Iznad određenog sadržaja mangana, nikla ili nekih drugih elemenata, γ stanje postoji stabilno od sobne temperature do tališta. Takve visoko legirane legure željeza nazivaju se austenitnim čelicima. Za razliku od drugih legura željeza, austenitni čelici (i feritni) ne podliježu transformacijama nakon zagrijavanja i hlađenja. Stoga se ne koristi toplinska obrada za stvrdnjavanje austenitnih čelika.
Hladno otporni austenitni čelici također uključuju krom čelik mangana (austenitni čelici u kojima je nikal u potpunosti ili djelomično zamijenjen manganom); stabilni austenitni kromani manganovi čelici od kroma sa dušikom (austenitni čelici istovremeno legirani s kromom, niklom i manganom) i metastabilni austenitni čelici.
Lit .:
Postojeći austenitni čelični leguri i legure odlikuju se sadržajem glavnih legirajućih elemenata - kroma i nikla i sastavom legure baze. Visoko legirani austenitni čelici smatraju se legurom na bazi željeza legiranim s različitim elementima u količini do 55%, u kojima sadržaj glavnih legirajućih elemenata - kroma i nikla obično nije veći od 15, odnosno 7%. Austenitne legure uključuju legure željeza i nikla s udjelom željeza i nikla više od 65% s omjerom nikla u željezu od 1: 1,5 i legure nikla s udjelom nikla od najmanje 55%.
Autenitni čelik i legure klasificiraju se prema legiranom sustavu, strukturalnoj klasi, svojstvima i službenoj namjeni. Visoko legirani čelici i legure najvažniji su materijali koji se široko koriste u kemijskoj, naftnoj, energetskoj i drugim industrijama za proizvodnju konstrukcija koje rade u širokom temperaturnom rasponu. Zbog visokih mehaničkih svojstava na niskim temperaturama, čelik i legure od visokog legiranja u nekim se slučajevima koriste kao hladno otporne. Prikladan izbor legirajućih elemenata određuje svojstva i glavnu uslužnu svrhu ovih čelika i legura.
Karakteristična karakteristika čelika otpornih na koroziju je smanjeni udio ugljika (ne više od 0,12%). Uz odgovarajuće legiranje i toplinsku obradu, čelici imaju visoku otpornost na koroziju pri 20 ° C i povišenu temperaturu, u plinovitom mediju i u vodenim otopinama kiselina, alkalija i u tekućim metalnim okruženjima.
Materijali otporni na toplinu uključuju čelik i legure visokih mehaničkih svojstava pri povišenim temperaturama i sposobnost da izdrže opterećenja ako se zagrijavaju dulje vrijeme. Za pružanje ovih svojstava, čelik i legure legiraju se s elementima za učvršćivanje - molibdenom i volframom (do 7% svaki). Važan legirajući dodatak koji se uvodi u neke čelike i legure je bor, koji pridonosi rafiniranju zrna.
Čelici i legure otporni na toplinu otporni su na kemijsko uništavanje površine u plinovitim medijima na temperaturama do 1100-1150 0 S. Obično se koriste za lagano napunjene dijelove (grijaće elemente, armature za peći, plinovodne cijevi itd.). Visoka otpornost ovih čelika i legura postiže se legiranjem aluminija (do 2,5%) i silicijom, koji doprinose stvaranju jakih i gustih oksida na površini dijelova koji štite metal od dodira s plinskim okolišem.
Prema sustavu legiranja, austenitni čelici su podijeljeni u dvije glavne vrste: krom-nikal i kromangana. Tu su i krom-nikal-molibden i krom-nikal-mangan čelik.
Ovisno o glavnoj strukturi hlađenja u zraku, razlikuju se sljedeće vrste austenitnih čelika: austenitni-martenzitni, austenitni-feritni, austenitni.
Legure na željezo-nikalu (čiji udio nikla iznosi više od 30%) i baze nikla imaju strukturno stabilnu austenitnu strukturu i nemaju strukturne transformacije nakon hlađenja u zraku.
Trenutno se koriste i austenitni boridni Kh15N15M2BR1 (EP380), Kh25N20S2P1 (EP532), KhN77SR1 (EP615) i visokohromični austenitni KhN35VYu (EP568), KhN50 (EP668) čelik i legure s osnovnom i kromiranom strukturom, odnosno.
Nakon odgovarajuće toplinske obrade, visoko legirani čelik i legure imaju veliku čvrstoću i svojstva plastike. Za razliku od ugljika, ovi čelici stvrdnjavaju svojstva očvršćene plastike. Strukture čelika visoke legure raznolike su i ovise ne samo o njihovom sastavu, već io režimima toplinske obrade, stupnju plastične deformacije i drugim čimbenicima.
U austenitnim čelikima krom-nikal legirani s titanom i niobijem ne stvaraju se samo kromovi karbidi, već i karbidi titana i niobija. Sa sadržajem titana Ti\u003e (% C-0,02) x5] ili niobija Nb\u003e (% Cx10) sav slobodni ugljik (iznad njegove granice topljivosti u austenitu) može se osloboditi u obliku titanovih ili niobijevih karbida, a austenitni čelik ne postaje sklon intergranularna korozija. Precipitacija karbida povećava čvrstoću i snižava plastična svojstva čelika. Ovo svojstvo karbida koristi se za tvrdoća čvrstih čelika otpornih na toplinu, izvedena u kombinaciji s intermetalnim očvršćivanjem česticama. Intermetalni spojevi uključuju i α fazu, koja se formira u krom-nikalnim čelicima za vrijeme dugotrajnog zagrijavanja ili sporog hlađenja na temperaturama ispod 900–950 ° C. Ograničena je topljivost u α- i γ-čvrstim otopinama te se taloži uglavnom duž granica zrna i otvrdne. legura i istodobno oštro smanjuje plastična svojstva i žilavost metala. Povišene koncentracije u krom čeliku (16-25%) i elementi feriticiranja (molibden, silicij, itd.) Doprinose stvaranju σ faze pri 700–850 ° C. Ova faza se oslobađa pretežno formiranjem intermedijarne feritne faze (γ → α → σ) ili δ-feritne transformacije (δ → σ).
Međutim, moguće ga je izolirati izravno iz čvrste otopine (γ → σ).
U čeličnim krom-manganima s visokim sadržajem kroma i mangana, odgođeno hlađenje također rezultira oslobađanjem σ faze. Ugljik u čelik krom-mangan i krom-mangan-nikal dovodi do taloženja očvršćavanja čelika nakon odgovarajuće toplinske obrade, posebno u kombinaciji s elementima koji stvaraju karbide (vanadij, niobij i volfram).
Otvrdnjavanje čelika s austenitikom dolazi uglavnom zbog stvaranja borida željeza, kroma, niobija, ugljika, molibdena i volframa. U skladu s tim postupcima, austenitni čelici se dijele, ovisno o vrsti kaljenja, na karbidno, boridno i intermetalno očvršćavanje. Međutim, u većini slučajeva, zbog sadržaja u čeliku i legurama velikog broja različitih legirajućih elemenata, njihovo stvrdnjavanje nastaje zbog složenih učinaka disperziranih faza i intermetalnih inkluzija.
Značajke zavarivanja
Glavne poteškoće u zavarivanju čelika i legura koje se razmatraju nastaju zbog višekomponentnog legiranja i različitih radnih uvjeta zavarenih konstrukcija. Glavna i opća značajka zavarivanja je tendencija stvaranja vrućih pukotina u šavu i području zahvaćene toplinom, koji imaju intergranularni karakter. Mogu se promatrati i u obliku najmanjih mikro pukotina i vidljivih pukotina. Do vrućih pukotina može doći tijekom toplinske obrade ili izgradnje na povišenim temperaturama. Stvaranje vrućih pukotina povezano je s stvaranjem grubozrnate makrostrukture tijekom zavarivanja, što je posebno izraženo kod višeslojnih spojeva, kada kristali sljedećeg sloja nastavljaju kristale prethodnog sloja i prisutnost naprezanja pri skupljanju.
Metal zavari karakteristični su stanično-dendritični oblici kristalizacije, što dovodi do stvaranja velikih stupastih kristala i obogaćivanja interdendritičnih regija nečistoćama koje tvore faze s niskim talištem. Kod austenitskih zglobova stupac je najizraženiji. Primjena metoda koje pridonose mljevenju kristala i uklanjanju stupaste strukture povećava otpornost zglobova protiv stvaranja vrućih pukotina. Jedna od tih metoda je dobivanje spojeva s određenom količinom primarnog δ-ferita u strukturi. Pozitivan učinak ferita u austenitno-feritnim spojevima na sprečavanje stvaranja vrućih pukotina u njima povezan je s promjenom uzorka kristalizacije i većom topljivošću nečistoća u njima. Istodobna precipitacija austenitnih kristala i primarnog δ-ferita iz tekuće faze dovodi do rafiniranja i dezorijentacije strukture, tj. Do smanjenja presjeka stupaca stupaca razdvojenih odsjecima primarnog δ-ferita. Kao rezultat toga, vjerojatnost stvaranja vrućih pukotina na mjestima tekućih slojeva smanjuje se. Dobivanje austenit-feritnih spojeva postiže se njihovim dodatnim legiranjem elementima koji stvaraju ferit, kao što su krom, silicij, aluminij, molibden itd. U proizvodima koji djeluju kao korozijski otporni na temperaturama do 400 ° C, dopušten je sadržaj ferita do 20-25%. U proizvodima od čelika otpornih na toplinu i topline koji djeluju na višim temperaturama, kako bi se spriječila sigmacija, količina δ-ferita u spojevima je ograničena na 4-5%.
U čelikima s velikom maržom austenitičnosti teško je dobiti spojeve s austenitno-feritnom strukturom. Sposobnost sprječavanja vrućih pukotina postiže se ograničavanjem sadržaja u šavovima nečistoća koji tvore topljivi eutektici (fosfor, sumpor). Da biste to učinili, upotrijebite materijale za zavarivanje izrađeni od vakuumskog topljenog čelika ili elektroslagno taljenje i ograničite prodor osnovnog metala. U nekim je slučajevima moguće poboljšati otpornost zavara na vruće pukotine povećanjem sadržaja nečistoća tekućine na koncentracije koje osiguravaju da se u završnim fazama kristalizacije dobije obilna eutektika na površini kristala, na primjer, kada je čelik legiran borom (0,3-1,5%). U ovom se slučaju deformacije nakupljene u metalu zavara prema kraju kristalizacije smanjuju zbog smanjenja gornje temperature efektivnog intervala kristalizacije. Smanjenje učinka faktora sile (ograničenje struje, popunjavanje žljebova valjcima malog presjeka, racionalno oblikovanje spoja itd.) Također je faktor u sprečavanju vrućih pukotina.
Pored poteškoća u proizvodnji zavarenih spojeva bez vrućih pukotina na austenitnim čeličnim legurama i legurama, postoje i druge značajke zavarivanja zbog osobitosti njihove uporabe. Zavareni spojevi toplinski otpornih čelika trebaju dugo vremena održavati visoka mehanička svojstva na povišenim temperaturama. Visoke brzine hlađenja tijekom zavarivanja dovode do fiksiranja neravnomjernih struktura u metalu zavara. Tijekom rada na temperaturama iznad 350 ° C, kao rezultat difuzijskih procesa, u čeliku se pojavljuju nove strukturne komponente, što dovodi do smanjenja plastičnih svojstava metala zavara. Toplinsko starenje pri 350-500 0 S uzrokuje pojavu "krhkosti 475 stupnjeva", a pri 500-650 0 S dovodi do taloženja karbida i istodobno do stvaranja α-faze. Izloženost na 700-850 0 C intenzivira nastajanje α faze s odgovarajućim jakim embritiranjem metala pri nižim temperaturama i padom čvrstoće pri visokim temperaturama. Istodobno se povećava i uloga intermetalnog otvrdnjavanja. Postupci tvrdoće karbida i intermetalnih metala zauzimaju vodeće mjesto u postupcima termičkog starenja austenitnih čelika, stoga je za smanjenje sklonosti zavarenih spojeva toplinski otpornih i toplinski otpornih čelika vlaženju uslijed taloženja karbida učinkovito smanjiti udio ugljika u osnovnom metalu i zavarivanju metala.
U zoni koja utječe na toplinu nekih toplinski otpornih austenitnih čelika svojstva plastike i čvrstoće smanjuju se pod djelovanjem ciklusa toplinskog zavarivanja, što može dovesti do stvaranja pukotina u ovoj zoni. Takve promjene svojstava osnovnog metala uzrokovane su razvojem difuzijskih procesa koji dovode do povećane koncentracije površinski aktivnih elemenata (ugljik, kisik itd.) U metalu zone zahvaćene toplinom, koji zajedno s drugim nečistoćama mogu tvoriti topljivi evtektici i u konačnici uzrokovati pojavu vrućih pukotina. Pored toga, tijekom duže uporabe, u ovoj se zoni mogu otpustiti fino disperzni karbidi i intermetalni spojevi. Stvaranje kontinuiranog sloja karbida i intermetalnih spojeva duž granica zrna dovodi do smanjenja vara. Pri zavarivanju ovih čelika radi sprječavanja vrućih pukotina u varu često se dobiva naslagani metal koji se po sastavu razlikuje od glavnog i ima dvofaznu strukturu. Međutim, tijekom rada na visokim temperaturama, dolazi do tvrdog karbidnog i intermetalnog otvrdnjavanja takvog nataloženog metala i odgovarajućeg smanjenja njegovih plastičnih svojstava, što dovodi do lokalizacije u deformacijama zahvaćenim toplinom i stvaranja pukotina u njemu. Tome doprinose značajni ostaci. napon zavarivanjakao i radni naponi. Prevencija takvih lokalnih lomova postiže se toplinskom obradom: austenizacijom na 1050-1100 0 C radi ublažavanja zaostalih naprezanja zavarivanja, samotvrdnjavanjem i postizanju ujednačenih svojstava zavarenog spoja. U nekim slučajevima, austenizacija je popraćena naknadnim stabilizacijskim žarenjem na 750-800 0 ° C da bi se dobile relativno stabilne strukture kao rezultat taloženja karbidnih i intermetalnih faza. Lokalni prijelomi karakteristični su za područje pregrijavanja zone zahvaćene toplinom i interkristalni su prijelomi uslijed koncentracije deformacija duž granica zrna i razvoja intergranularnih procesa klizanja. Otvrdnjavanje granica zrna čelika tipa X16H9M2 zbog molibdena, koji tvori karbide na granicama zrna, kao i smanjenja sadržaja ugljika (do 0,02%) ili povećanja udjela bora do 0,5% u čeliku 1H15N24V4T, odnosno 1H14N14В2M, povećava otpornost čelika na lokalno lomljenje. Još jedan način da se smanji sklonost lokalnom oštećenju je dobivanje metalne zavarivače.
Pri zavarivanju čelika visoke čvrstoće u zoni zahvaćenoj toplinom moguće je stvaranje hladnih pukotina. Stoga se preporučuje da se prije zavarivanja austenitiziraju radi postizanja visokih plastičnih svojstava metala, a nakon zavarivanja treba provoditi termičku obradu otvrdnjavanja. Preliminarno i istodobno zagrijavanje na 350-450 0 C također smanjuje rizik od stvaranja hladnih pukotina.
Pri zavarivanju toplinski otpornih čelika pod utjecajem zagrijavanja metala zavara mogu se primijetiti iste strukturne promjene kao kod zavarivanja toplinski otpornih čelika. Većina čelika i legura otpornih na toplinu imaju veliku granicu austenitičnosti i zbog toga se ne podvrgavaju faznim transformacijama tijekom zavarivanja, osim karbidnog i intermetalnog disperzijskog očvršćivanja. Na ovim čeličima moguće je i stvaranje hladnih pukotina u zoni zavarenih i toplinskih zahvata, čija se prevencija u nekim slučajevima može postići predgrijavanjem do 2 50-550 0 S.
Visoko legirani austenitni čelik i legure najčešće se koriste kao otporni na koroziju. Glavni zahtjev za zavarene spojeve je otpornost na razne vrste korozije. Intergranularna korozija može se razviti i u metalu za zavarivanje i u osnovnom metalu na fuzionim linijama (korozija nožem) ili na nekoj udaljenosti od zavara. Mehanizam razvoja ove vrste korozije je isti, međutim uzroci ove vrste međugranularne korozije su različiti.
Intergranularna korozija u metalu zavara nastaje kao rezultat taloženja iz austenita pod utjecajem toplinskog ciklusa zavarivanja kromidnih karbida, što dovodi do iscrpljivanja graničnih volumena zrna kromom. Glavni razlozi za to su povećani sadržaj ugljika u metalu zavarivanja i odsutnost ili nedovoljan sadržaj titana ili niobija. Otpor zavara protiv intergranularne korozije smanjuje se kao rezultat dugotrajne izloženosti toplini tijekom nepovoljnog toplinskog ciklusa zavarivanja ili rada proizvoda. Austenitno-feritni spojevi neprekidne strukture i zakrivljene granice zrna imaju povećanu otpornost na intergranularnu koroziju u usporedbi s austenitnim. Povećanje duljine granica zrna uslijed pročišćavanja zrna povećava površinu na kojoj se oslobađaju karbidi. Taloženi karbidi se više dispergiraju, a lokalno iscrpljivanje volumena zrna kromom dolazi do manje dubine. Osim toga, difuzijski procesi u feritu odvijaju se mnogo brže, što ubrzava izjednačavanje koncentracije kroma u osiromašenom obrubu i središnjim dijelovima zrna.
Intergranularna korozija (MCC) osnovnog metala na nekoj udaljenosti od zavara također je uzrokovana djelovanjem ciklusa toplinskog zavarivanja na onaj dio osnovnog metala koji je zagrijan na kritične temperature.
Sprječava se tendencija čelika i zavarenih materijala međugranularnoj koroziji:
1) smanjenje sadržaja ugljika do stupnja njegove topljivosti u austenitu (na 0,02-0,03%);
2) legiranje s više energetskih elemenata od formiranja krom-karbida (stabilizacija titanom, niobijem, tantalom, vanadijem itd.);
3) stabiliziranje žarenja na 850-900 0 S u trajanju od 2-3 sata ili austenizacija - gašenje od 1050-1100 0 S;
4) stvaranje austenitno-feritne strukture s udjelom ferita do 20-25% dodatnim legiranjem kroma, silicija, molibdena, aluminija itd. Međutim, tako visok sadržaj strukture ferita može umanjiti otpornost metala na opću koroziju.
Iste mjere doprinose sprječavanju korozije nožem.
Korozija noža utječe na osnovni metal. Ova vrsta korozije razvija se u čelicima stabiliziranim titanom i niobijem u područjima zagrijanim zavarivanjem na temperaturama iznad 1250 ° C, gdje se titanijski i niobijevi karbidi rastvaraju u austenitu. Ponavljana toplinska izloženost ovog metala kritičnim temperaturama od 500-800 0 C (na primjer, tijekom višeslojnog zavarivanja) dovest će do očuvanja titana i niobija u čvrstoj otopini i taloženja karbida kroma.
Općenita korozija, tj. Otapanje metala u korozivnom okruženju, može se razviti u metalu zavara, na razna mjesta ili u zonu pod utjecajem topline u cjelini i u baznom metalu. U nekim se slučajevima opaža jednolika opća korozija osnovnog metala i zavarenog spoja.
Postoji još jedna vrsta korozije - korozijsko pucanje koje se događa pod kombiniranim djelovanjem zateznih napona i agresivnog okruženja. Razaranje se razvija i intergranularno i transkristalno. Smanjenje zaostalih napona za zavarivanje jedna je od glavnih mjera borbe protiv ove vrste oštećenja od korozije.
Opći uvjeti zavarivanja
Austenitni čelik i legure imaju niz pozitivnih svojstava, pa se isti čelik ponekad može koristiti za proizvodnju proizvoda za različite svrhe: korozijski, hladno ili otporno na toplinu. Štoviše, zahtjevi za svojstva zavarenih spojeva i tehnologija zavarivanja bit će različiti. No, termofizička svojstva austenitnih čelika i sklonost stvaranju vrućih pukotina u zoni zavarenih i toplinski pogođenih određuju neke zajedničke značajke njihovog zavarivanja.
Tipično za većinu legiranih čelika, niska toplinska vodljivost i visoki koeficijent linearne ekspanzije, za iste linearne energije i druge uvjete (isti način zavarivanja, geometrija ruba, krutost zgloba itd.) Proširiti zonu prodora i područja zagrijana na različite temperature i povećati ukupnu plastiku deformacija metala zavara i prednje zone. To povećava ratnost proizvoda. Stoga se za visokolegirane čelike trebaju koristiti metode i načini zavarivanja, karakterizirani maksimalnom koncentracijom toplinske energije, ili smanjiti struju u odnosu na struju pri zavarivanju ugljičnog čelika. Zagrijavanje na visoku temperaturu žice za zavarivanje u previsu ili metalnoj šipki elektrode za ručno zavarivanje zbog povećanog električnog otpora pri automatskom i poluautomatskom lučnom zavarivanju zahtijeva smanjenje produženja elektrode kako bi se povećala njezina brzina napajanja. Ručnim lučnim zavarivanjem smanjuje se duljina elektroda i dopuštena gustoća struje zavarivanja.
Pri zavarivanju austenitnih čelika, plastična deformacija metala zavara i zona zahvaćena toplinom kao rezultat velikih koeficijenata linearnog širenja i skupljanja, kao i odsutnosti polimorfnih transformacija, događa se u većoj mjeri nego kod zavarivanja ugljični čelik biserna klasa (tablica 1). Pod tim uvjetima, kod višeslojnog zavarivanja, metal zone zavarivanja i prvi slojevi metala za zavarivanje mogu se očvrsnuti opetovanom plastičnom deformacijom, tj. Uočava se fenomen samo-stvrdnjavanja tijekom zavarivanja. Učinak ovog fenomena na svojstva zavarenog metala određuje se krutost elemenata za zavarivanje (tablica 2). U relativno krutijim zglobovima, gdje samozavršavanje uzrokuje porast karakteristika čvrstoće, uočava se porast zaostalih napona u nekim slučajevima i do 450-500 MPa. Takvi relativno visoki zaostali naponi s niskom relaksacijskom sposobnošću austenitnih čelika zahtijevaju izbor načina toplinske obrade koji omogućuje smanjenje preostalih naprezanja, uklanjanje samo-stvrdnjavanja i maksimalnu moguću homogenizaciju zavarene konstrukcije spoja.
Među glavnim poteškoćama koje se javljaju kod zavarivanja austenitnih čelika je potreba za povećanjem otpornosti zvanog metala i zone zahvaćene toplinom na pucanje. Vruće pukotine su intergranularni lom i dijele se na kristalizaciju i subsolidus; potonji se pojavljuju na temperaturi ispod linije solidus, tj. nakon završetka postupka kristalizacije. Vjerojatnost nastanka pukotina kristalizacije određena je prirodom promjene duktilnosti legura pri deformaciji metala u čvrstom-tekućem stanju.
Tablica 1. Termofizička svojstva austenitnih čelika krom-nikal
Tablica 2. Svojstva metala zavarivanja izrađenih austenitnim elektrodama CT-7
Predloženi su sljedeći načini povećanja otpornosti na nastajanje kristalizacijskih pukotina:
1) suzbijanje stupne kristalizacije i mljevenja kristalne strukture legiranjem modifikatorskih elemenata, kao i elemenata koji doprinose stvaranju visokotemperaturnih drugih faza tijekom kristalizacije;
2) povećanje čistoće legura nečistoćama, pridonoseći stvaranju kristalnih topljivih faza u rasponu sastava u kojima povećanje broja ovih faza smanjuje tehnološku čvrstoću, i, obrnuto, povećanje broja legirajućih elemenata koji tvore eutektici u sastavu legura bliskih eutektikama. Ovi putevi sužavaju temperaturni raspon krhkosti i povećavaju granicu duktilnosti.
Tehnološke mjere za borbu protiv pukotina usmjerene su na pronalaženje racionalnih metoda i načina zavarivanja fuzijom i konstrukcijskih oblika zavarenih spojeva koji smanjuju brzinu porasta unutarnjih deformacija tijekom procesa skrućivanja. Intergranularni lom jednofaznih austenitnih zavara pri temperaturama nižim temperaturama skrućivanja u uvjetima sve većeg naprezanja (pukotine subsolidusa) prema shemi blizu je loma tijekom puzanja pri visokim temperaturama. Međugranularno proklizavanje, koje otkriva oba koraka na granicama i već postojećih mikrokaviteta, koje nastaju kao rezultat slobodnih mjesta na granicama okomitim na djelovanje vlačnih naprezanja, nužan je uvjet za stvaranje embrionalnih pukotina takvog prijeloma.
Da bi se povećala otpornost metala i njihovih jednofaznih legura, preporučuje se stvaranje vrućih pukotina pod-solidusa tijekom zavarivanja:
1) legiranje legura s elementima koji smanjuju difuzijsku pokretljivost atoma u rešetki ili doprinose stvaranju fragmentarne lijevane strukture (zakrivljenost kristalnih granica, stvaranje disperziranih drugih faza i taloga tijekom kristalizacije tijekom sljedećeg hlađenja);
2) povećanje čistoće osnovnog metala uvođenjem nečistoća;
3) smanjenje vremena zadržavanja metala pri temperaturi visoke difuzijske pokretljivosti (povećanje brzine hlađenja zavarenog metala) i smanjenje brzine porasta elastično-plastičnih deformacija tijekom hlađenja (ograničenje deformacija zbog izbora racionalnog dizajna spojeva).
Utvrđeni su sljedeći najvažniji metalurški čimbenici koji doprinose povećanju otpornosti metala zavara na stvaranje vrućih pukotina tijekom zavarivanja austenitnih čelika:
1) formiranje dvofazne strukture u visokotemperaturnom području tijekom kristalizacije metala uslijed taloženja primarnog ferita, disperziranih čestica vatrostalne faze ili boridne faze i krom-nikal eutektike;
2) ograničavanje sadržaja nečistoće koje tvore faze s niskim talištem kako bi se suzio učinkovit interval kristalizacije.
Za brušenje strukture koristi se legiranje nataloženog metala s elementima koji potiču oslobađanje visokotemperaturnog δ-ferita tijekom kristalizacije metala. Prisutnost δ-ferita usitnjava metalnu strukturu i smanjuje koncentraciju Si, P, S i nekih drugih nečistoća u interkristalnim regijama zbog veće topljivosti tih nečistoća u δ-feritu, što smanjuje rizik od stvaranja eutektike s niskim talištem. Količina feritne faze u taloženom metalu nakon hlađenja ovisi o sastavu ovog metala i brzini hlađenja u području visokih i srednjih temperatura. Približna ideja koncentracije ferita u austenit-feritnom metalu dana je Schefflerovim dijagramom, sastavljenim iz eksperimentalnih podataka primijenjenih na brzinu hlađenja, tipičnih za uobičajene ručne režime lučno zavarivanje (slika 1).
Slika 1. Schefflerov dijagram
Preporučeni sadržaj feritne faze u nataloženom metalu je ograničen na 2-6%. Pri zavarivanju čelika s većim stupnjem austenitnosti, na primjer, 08Kh18N12T, Kh14N14 itd., Granice sadržaja feritne faze u nataloženom metalu povećavaju se kako bi se osigurala njegova prisutnost u zavaru uzimajući u obzir miješanje nataloženog metala s osnovnim metalom.
S povećanjem udjela osnovnog metala, na primjer, koriste se elektrode CT-15-1 (08X20H9G2), koje daju strukturu koja sadrži 5,5-9% ferita, ili CT-16-1 (08X20H9BB), koja pruža strukturu koja sadrži 6,0 -9,5% ferita. Ponekad se pri zavarivanju korijenskih slojeva višeslojnih zavara na čelikima tipa 2Kh25N20S2, sklonih stvaranju kristalizacijskih pukotina, koriste GS-1 elektrode (10Kh25N9G6S2) koje pružaju strukturu koja sadrži 25-30% ferita u nanesenom metalu.
Za čelike otporne na koroziju, porast sadržaja primarnog ferita na 15-25% poboljšava karakteristike zbog veće topljivosti kroma u feritu nego u austenitu, koji sprječava iscrpljivanje graničnih slojeva kromom i održavanje visoke otpornosti na intergranularnu koroziju. Za čelike otporne na toplinu i toplinu, s malom granicom austenitičnosti i niklom do 15%, sprečavanje vrućih pukotina postiže se dobivanjem austenitno-feritne strukture s 3-5% ferita. Velika količina ferita može dovesti do značajnog visokotemperaturnog zbrinjavanja zavara zbog njihove signalizacije u temperaturnom području 450-850 0 S.
Dobivanje austenitno-feritne strukture zavara na dubokim austenitnim čelikima koji sadrže više od 15% Ni zahtijevat će povećano legiranje elemenata koji formiraju ferit, što će dovesti do smanjenja plastičnih svojstava zavara i embritminga zbog pojave lomljive eutektice, a ponekad i faze. Stoga u zglobovima žele dobiti austenitnu strukturu s fino razdvojenim karbidima i intermetalnim spojevima i legiraju spojeve s povećanom količinom molibdena, mangana i volframa, koji suzbijaju stvaranje vrućih pukotina. Također je potrebno ograničiti sadržaj štetnih (sumpora, fosfora) i tekućih nečistoća (olova, kositra, bizmuta), kao i plinova - kisika i vodika u glavnim i taloženim metalima. Da biste to učinili, treba primijeniti režime koji smanjuju udio osnovnog metala u varu, a koristiti čelik i materijale za zavarivanje s minimalnim sadržajem tih nečistoća. Stoga je za izradu žica za zavarivanje poželjno nakon vađenja ili rafiniranja elektroslakom koristiti čelik za taljenje u vakuumu: isto se odnosi na osnovni metal. Tehnika zavarivanja trebala bi osigurati minimalno zasićenje metala zavarivanja plinovima. To doprinosi korištenju zavarivanja obratne polarnosti istosmjerne struje. Za ručno zavarivanje s obloženim elektrodama treba održavati kratki luk i zavarivanje bez poprečnih vibracija. Pri zavarivanju u zaštitnim plinovima, kako bi se spriječilo istjecanje zraka, potrebno je održavati kratko prekrivanje elektrode i odabrati optimalnu brzinu zavarivanja i potrošnju zaštitnih plinova.
Visoko legirani čelici sadrže aluminij, silicij, titan, niobij, krom kao legirajuće dodatke koji imaju veći afinitet prema kisiku od željeza. U prisutnosti oksidacijske atmosfere u zoni zavarivanja, moguće je njihovo značajno izgaranje, što može dovesti do smanjenja sadržaja ili do potpunog nestanka feritnih i karbidnih faza u strukturi zavara, posebno u metalu s malim viškom ferititizatora. Zbog toga se za zavarivanje preporučuje uporaba nisko-silicijskih visokofuznih fluora (fluorida) i elektroda (kalcijev fluorid). U tu svrhu služe zavarivanje kratkim lukovima i sprečavanje usisavanja zraka. Dušik, kao snažni austenitizer, istovremeno doprinosi rafiniranju strukture povećavajući centre kristalizacije u obliku vatrostalnih nitrida. Stoga nitriranje metala zavara povećava njihovu otpornost na vruće pukotine. Tokovi i šljake visoke baze, pročišćavajući metal zavara i ponekad mijenjajući njegovu strukturu, povećavaju otpornost na vruće pukotine. Mehanizirane metode zavarivanja, koje pružaju jednolik prodor osnovnog metala duž duljine šava i stalnost ciklusa toplinskog zavarivanja, omogućuju dobivanje stabilnijih konstrukcija duž cijele duljine zavarenog spoja.
Važna mjera za rješavanje vrućih pukotina je primjena tehnoloških metoda usmjerenih na promjenu oblika bazena zavarivanja i smjera rasta austenitnih kristala, kao i smanjenje faktora sile koji proizlazi iz ciklusa toplinskog zavarivanja, deformacija skupljanja i krutosti pričvršćivanja zavarenih rubova (slika 2). Pod djelovanjem zateznih sila okomitih na smjer rasta stupastih kristala, vjerojatnost pucanja raste. U mehaniziranim metodama zavarivanja tankim žicama elektroda, poprečne vibracije elektrode, mijenjajući kristalizacijski uzorak metala za zavarivanje, smanjuju sklonost metala za zavarivanje vrućim pukotinama. Smanjenje djelovanja deformacija skupljanja postiže se ograničavanjem struje zavarivanja, popunjavanjem žljebova šavovima malog presjeka i primjenom utora odgovarajućih struktura. Tome doprinosi dobro zatvaranje kratera kada se luk razbije.
Slika 2. Utjecaj koeficijenta zavarivanja na tehnološku čvrstoću metala za zavarivanje tipa HYUN65M23
Pored gore navedenih općih značajki, zavarivanje visokolegiranih čelika i legura, postoje i značajke određene službenom namjenom. Zavarivanjem čelika otpornih na toplinu i topline, potrebna svojstva u mnogim slučajevima daju se toplinskom obradom (austenizacijom) na 1050-1100 0 S, koja uklanja zaostale napone zavarivanja, nakon čega slijedi stabilizacija kaljenja na 750-800 0 S. Ako toplinska obrada nije moguća, zavarivanje se ponekad provodi s preliminarnim ili istodobnim zagrijavanjem na 350-400 0 C. Prekomjerno zbrinjavanje zglobova uslijed stvaranja karbida sprječava se smanjenjem sadržaja ugljika u spoju. Osiguravanje potrebne otpornosti na toplinu postiže se dobivanjem metala zavara identičnog u sastavu s osnovnim metalom. Isto je potrebno i za zavarivanje otporno na opću korozivnu tekućinu.
Pri zavarivanju nehrđajućih čelika različiti putevi da bi se spriječila intergranularna korozija, ne smije se dopustiti povećanje ugljika u metalu zavara zbog onečišćenja materijala za zavarivanje (grafitno podmazivanje žice itd.) i produljeno i opetovano zadržavanje metala zavarivanja u kritičnom temperaturnom području. Stoga se zavarivanje mora izvesti na najnižem ulazu topline, primjenom mehaniziranih metoda koje osiguravaju kontinuitet zavara. Ponavljano uzbuđivanje luka tijekom ručnog zavarivanja, koje ima nepoželjan toplinski učinak na metal, može uzrokovati njegovu sklonost koroziji. Šav okrenut agresivnom okruženju treba, ako je moguće, zavariti posljednji kako bi se spriječilo ponovno zagrijavanje, a slijedeće šavove u višeslojnim šavovima treba napraviti nakon što se prethodni potpuno ohlade i treba poduzeti mjere za ubrzanje hlađenja šavova. Sprejevi koji padaju na površinu osnovnog metala mogu nakon toga postati žarišta korozije i moraju se pažljivo ukloniti s površine metala, zavarenih ostataka, kao i ostataka šljake i fluksa, koji, djelujući s metalom tijekom rada, mogu dovesti do korozije ili smanjenja lokalne otpornosti na toplinu. Tijekom zavarivanja stvara se austenitno-feritna struktura u metalu zavara kako bi se povećala otpornost zavara na intergranularnu koroziju legiranjem titanom ili niobijem. Međutim, titan, koji ima visoku sklonost kisiku, sagorijeva se u zoni zavarivanja za 70-90% (za ručno lučno zavarivanje, zavarivanje pod kiselim tokovima). Stoga je legiranje zavara s titanom moguće kod zavarivanja u inertnim zaštitnim plinovima, u lučnim i elektrolaštnim zavarivanjem pomoću fluoridnih fluksa. U metalu zavara sadržaj titana mora odgovarati omjeru Ti / C ≥ 5. Niobij se tijekom zavarivanja značajno oksidira i zbog toga se češće koristi za legiranje zavara pri ručnom lučnom zavarivanju. Njegov sadržaj u metalu zavara trebao bi odgovarati omjeru Nb / C\u003e 10. Međutim, on može uzrokovati pojavu vrućih pukotina u valovima.
Ručno lučno zavarivanje
Glavna značajka zavarivanja austenitnih čelika je osiguravanje potrebnog kemijskog sastava metala za zavarivanje za razne vrste zavarenih spojeva i prostorne odredbe zavarivanje, uzimajući u obzir promjene dubine prodiranja osnovnog metala i količine talog metala. Zbog toga je potrebno prilagoditi sastav premaza kako bi se osigurao potrebni sadržaj ferita u spoju i kako bi se spriječilo stvaranje vrućih pukotina u spoju, kao i postizanje potrebne otpornosti na toplinu i koroziju. Upotreba elektroda s prevlakom (glavni) kalcijevim fluoridom i održavanje kratkog luka bez poprečnih vibracija elektrode pridonose proizvodnji zavarenog metala s potrebnim kemijskim sastavom i strukturama i smanjenju izgaranja legirajućih elemenata. Potonji također smanjuje vjerojatnost stvaranja oštećenja na površini osnovnog metala kao posljedica adhezije spreja.
Vrsta premaza elektrode određuje potrebu korištenja izravne struje obrnute polarnosti, čija se vrijednost dodjeljuje tako da njegov omjer u promjeru elektrode ne prelazi 25-30 A / mm. U stropnom i okomitom položaju, zavarivačka struja smanjuje se za 10-30% u usporedbi sa strujom odabranom za donji položaj zavarivanja.
Zavarivanje s obloženim elektrodama preporučuje se izvesti filamentnim šavovima i kako biste povećali otpornost na vruće pukotine, koristite elektrode promjera 3 mm. U svim slučajevima treba osigurati minimalni prodor osnovnog metala. Prije zavarivanja elektrode je potrebno kalcinirati na 250-400 0 C u trajanju od 1-1,5 sati kako bi se smanjila vjerojatnost stvaranja pora uzrokovanih vodikom i pukotinama u zglobovima.
Vrsta elektroda za zavarivanje visokolegiranih čelika s posebnim svojstvima određena je GOST 10052-75. Dimenzije i opći tehnički zahtjevi regulirani su s GOST 9466-75.
Zavarivanje podvodnim lukom
Zavarivanje podvodnim lukom jedan je od glavnih postupaka za zavarivanje visokolegiranih čelika debljine 3-50 mm u proizvodnji kemijske i petrokemijske opreme. Glavna prednost ove metode u odnosu na ručno lučno zavarivanje s obloženim elektrodama je stabilnost sastava i svojstava metala duž cijele duljine zavara prilikom zavarivanja s i bez reznih rubova. To je osigurano mogućnošću zavarivanja bilo koje duljine bez kratera nastalih prilikom mijenjanja elektroda, ravnomjernim topljenjem žice elektrode i osnovnog metala duž duljine zavara, te pouzdanijom zaštitom zone zavarivanja od oksidacije legirajućih komponenata atmosferskim kisikom. Dobra formacija površine zavarenih malih razmjera i gladak prijelaz na osnovni metal, odsutnost prskanja na površini proizvoda značajno povećava otpornost zavarenih spojeva na koroziju. Složenost pripremnih radova je smanjena, budući da se rezanje rubova vrši na metalu debljine više od 12 mm (za ručno zavarivanje, na metalu debljine 3-5 mm). Zavarivanje je moguće s povećanim razmakom i bez rezanja rubova čelika debljinom do 30-40 mm. Smanjenje gubitaka otpada, raspršivanja i zapaljivih elektroda za 10-20% smanjuje potrošnju skupe zavarivačke žice.
Tehnika i načini zavarivanja visokolegiranih čelika i legura imaju niz značajki u usporedbi sa zavarivanjem običnih niskolegiranih čelika. Kako bi se spriječilo pregrijavanje metala i povezano povećanje strukture, mogućnost pukotina i smanjenje radnih svojstava zavarenog spoja, preporučuje se zavarivanje s malim poprečnim presjecima. To dovodi do uporabe žica za zavarivanje promjera 2-3 mm, a uzimajući u obzir visoku električnu otpornost austenitnih čelika, potrebu za smanjenjem ispada elektrode za 1,5-2 puta. Austenitne žice za zavarivanje tijekom postupka proizvodnje vrlo su ljepljive i imaju visoku krutost, što komplicira rad ispravnih, dovodnih i strujnih čvorova zavarivačkih postrojenja, smanjujući njihov radni vijek.
Šav se legira kroz fluks ili žicu. Potonja metoda je poželjnija, jer osigurava povećanu stabilnost sastava metala za zavarivanje. Za zavarivanje podvodnim lukom od austenitnih čelika i legura koriste se žice za zavarivanje proizvedene u skladu s GOST 2246-70 i odjelne tehnički uvjeti, i fluori s niskim udjelom silicijuma i visoko bazični fluori bez fluorida koji stvaraju neoksidirajuće ili slabo oksidirajuće okruženje u zoni zavarivanja, doprinoseći minimalnom otpadu legirajućih elemenata. U fluksima koji se koriste za čelike otporne na koroziju potrebno je kontrolirati ugljik, čiji sadržaj ne smije biti veći od 0,1-0,2%. Fluks nisko-silicijuma AN-26, 48-OF-Yu i ANF-14 najčešće se koristi za zavarivanje korozivnih čelika.
Čelici otporni na toplinu zavareni su austenitsko-feritnim žicama tipa 08Kh25N13BTYu pod fluksima fluora AN-26, ANF-14 i 48-OF-10. Pri zavarivanju sa stabilnim austenitnim žicama i žicama koje sadrže lako oksidirajuće elemente (aluminij, titan, bor, itd.) Koriste se neutralni fluoridni fluori ANF-5, 48-OF-Yu. Da bi se osigurala otpornost na vruće pukotine u austenitnim zglobovima, preporučuje se upotreba fluora bornog fluksa ANF-22.
Zavarivanje pod fluoridnim fluksima vrši se s izravnom strujom reverzne polarnosti, a pod visoko bazičnim tokovima bez fluora s direktnom strujom izravne polarnosti. U isto vrijeme, za postizanje iste dubine prodora kao i na ugljičnim čelikima, struja zavarivanja treba smanjiti za 10-30%. Da bi se smanjila vjerojatnost stvaranja pora u zavarima, fluore za visokolegirane čelike potrebno je kalcinirati neposredno prije zavarivanja na 500-900 0 C. 1-2 sata. Ostatke šljake i fluksa na površini zavara potrebno je pažljivo ukloniti.
Zavarivanje podvodnim lukom u kombinaciji s visoko legiranim žicama pruža potrebna svojstva zavarenih spojeva.
Elektroslagno zavarivanje
Smanjena osjetljivost na stvaranje vrućih pukotina, što omogućuje dobivanje austenitnih spojeva bez pukotina, objašnjava se osobinama elektrolaginskog zavarivanja: niskom brzinom izvora topline, prirodom kristalizacije metala zavarivanog bazena i odsutnosti stražnji zglobovi velike kutne deformacije. Međutim, dugotrajni boravak metala na 1200-1250 0 C, što dovodi do nepovratnih promjena u njegovoj strukturi, smanjuje čvrstoću i plastična svojstva zone zahvaćene toplinom, što povećava tendenciju zavarenih spojeva toplinski otpornih čelika lokalnim (toplinski pogođenim) lomovima tijekom toplinske obrade ili rada na povišenim temperaturama. Kod zavarivanja čelika otpornih na koroziju, pregrijavanje čelika u zoni zahvaćenoj toplinom može prouzrokovati koroziju nožem, pa je potrebno provesti toplinsku obradu zavarenih proizvoda (očvršćivanje ili stabiliziranje žarenja).
Za elektroslagno zavarivanje čelika otpornih na koroziju koristite fluore ANF-6, ANF-7, ANF-8, 48-OF-6, ANF-14 i druge, a za toplinski otporne čelike koristite fluore ANF-Sh, ANF-7, ANF-8 i visoko bazični AN-292. Pri zavarivanju toplinski otpornih čelika dvofaznim zavarivanjem tipa X25H13 mogu se upotrijebiti nisko-silicijski tokovi ANF-14 i AN-26. Upotreba neoksidirajućih fluoridnih fluksa, posebno kod zavarivanja čelika i legura otpornih na toplinu, ne jamči izgaranje lako oksidirajućih legirajućih elemenata (titana; mangana itd.) Kao rezultat prodora zračnog kisika kroz površinu kupelji od šljake; zbog toga je potrebno u nekim slučajevima zaštititi površinu kupelji od šljake puhanjem argonom.
Zavarivanje elektroslagom može se izvesti žicom promjera 3 mm ili pločama s elektrodama debljine 6-20 mm. Proizvodi velike debljine s šavovima male duljine prikladnije su zavarivati \u200b\u200bs pločom elektrodom. Jednostavnije je proizvesti ploču elektrode od žice, ali zavarivanje žica omogućava promjenu oblika metalne kupelji i prirodu kristalizacije zavara, što pridonosi zavarivanju bez vrućih pukotina. Međutim, krutost zavarivačke žice otežava dug i pouzdan rad opskrbnih uređaja za zavarivanje strujom i napajanjem.
Zaštićeno plinsko zavarivanje
Kao zaštitni se koriste inertni plinovi (argon, helij) i aktivni plinovi (ugljični dioksid, dušik), kao i razne smjese inertnih ili aktivnih plinova i inertnih plinova s \u200b\u200baktivnim.
Zaštićeno plinsko zavarivanje može se koristiti za spajanje materijala različitih debljina (od desetina do desetaka milimetara). Upotreba zaštitnih plinova različitih termofizičkih svojstava i njihovih smjesa mijenja toplinsku učinkovitost luka i uvjete uvođenja topline u zavarene rubove i proširuje tehnološke mogućnosti postupka zavarivanja. Pri zavarivanju inertnih plinova povećava se stabilnost luka i smanjuje se količina legirajućih elemenata, što je važno kod zavarivanja visokolegiranih čelika. Navedeni kemijski sastav metala za zavarivanje može se dobiti promjenom sastava žice za zavarivanje i sudjelovanjem osnovnog metala u stvaranju zavara, kada se sastavi baznih i elektroda metala značajno razlikuju, ili promjenom prirode metalurških interakcija zbog značajne promjene sastava zaštitne atmosfere prilikom zavarivanja potrošnom elektrodom , Zavarivanje u zaštitnom plinskom okruženju omogućuje stvaranje zavara u raznim prostornim položajima, što omogućuje upotrebu ove metode umjesto ručnog lučnog zavarivanja s obloženim elektrodama.
Zavarivanje austenitnih čelika u inertnim plinovima vrši se ne-potrošnom (volfram) ili potrošnom elektrodom.
Zavarivanje volframovom elektrodom vrši se u argonu prema GOST 10157 i helijumu ili njihovim smjesama, a obično se koristi za materijal debljine do 5-7 mm. Međutim, u nekim slučajevima, kao što je zavarivanje fiksni zglobovi cijevi, koriste se s velikom debljinom stijenke (do 100 mm ili više). Također je potrebno primijeniti ovu metodu za zavarivanje korijenskih zglobova u rezanju tijekom proizvodnje kritičnih proizvoda s debelim zidom.
Ovisno o debljini i dizajnu zavarenog spoja, zavarivanje volframovom elektrodom izvodi se sa ili bez materijala za punjenje. Postupak se izvodi ručno pomoću posebnih plamenika ili automatski s direktnom strujom izravne polarnosti. Izuzetak su čelik i legure visokog udjela aluminija, kada se za uništavanje površinskog filma oksida koji su bogati aluminijom treba koristiti izmjenična struja.
Zavarivanje se može izvoditi kontinuirano gorućim ili pulsirajućim lukom. Pulsni luk smanjuje duljinu zone zahvaćene toplinom i izbočenje zavarenih rubova, a također osigurava dobro formiranje šava na materijalu male debljine. Značajke kristalizacije metala za zavarivanje bazena ovom metodom zavarivanja doprinose dezorijentiranosti strukture, što smanjuje vjerojatnost pojave vrućih pukotina, ali može pridonijeti stvaranju suza pod utjecajem topline. Da bi se poboljšala zaštita i formiranje korijena zavara, koristi se ubrizgavanje plina, a za zavarivanje korijenskih zavarivanja na metal povećane debljine koriste se i posebni rastopljeni umeci. Pri zavarivanju volframove elektrode u inertnim plinovima potopljenim lukom, povećanje udjela topline koja ide do rastaljenog osnovnog metala omogućava, bez reznih ivica, zavarivanje metala povećane debljine u jednom prolazu. Međutim, zona zahvaćena toplinom širi se i postoji opasnost od pregrijavanja metala.
Čelik od visokog legiranja je zavaren plazmom. Prednosti ove metode su izuzetno mala potrošnja zaštitnog plina, mogućnost dobivanja plazma mlaznica različitih odjeljaka (okruglih, pravokutnih itd.) I promjena udaljenosti od plazme baklje do proizvoda. Zavarivanje plazmom može se koristiti kako za limove tako i za metal debljine do 12 mm. Njegova upotreba za spajanje čelika veće debljine ometa se zbog mogućnosti stvaranja potkopa u spojevima.
Zavarivanje potrošnom elektrodom vrši se u inertnim, kao i aktivnim plinovima ili mješavinama plinova. Pri zavarivanju visokolegiranih čelika koji sadrže elemente koji se lako oksidiraju (aluminij, titan itd.) Trebaju se koristiti inertni plinovi, uglavnom argon, a postupak se treba odvijati pri gustoći struje koja osigurava mlaz struje metala elektrode. Tijekom prijenosa mlaznice luk ima visoku stabilnost, a metalni prskanje se praktično eliminira, što je važno za formiranje zavara u raznim prostornim položajima i za uklanjanje korozionih centara povezanih s raspršivanjem tijekom zavarivanja čelika otpornih na koroziju i topline. Međutim, mlazni je prijenos moguć pri strujama većim od kritičnih, pri čemu može doći do izgaranja tijekom zavarivanja lima. Dodavanje argona 3-5% O2 i 15-20% CO2 smanjuje kritičnu struju, dok stvaranje oksidacijske atmosfere u lučnom području smanjuje vjerojatnost stvaranja pora uzrokovanih vodikom. Međutim, prilikom zavarivanja u navedenim mješavinama plina, povećavaju se pare legurajućih elemenata, a kada se doda ugljični dioksid, moguće je karburizirati metal zavara. Dodavanjem argona od 5-10% N može se povećati njegov sadržaj u metalu zavara. Dušik je snažan austenitizator, pa se stoga može mijenjati struktura metala za zavarivanje. Za zavarivanje austenitnih čelika koristi se pulsno-lučno zavarivanje potrošnom elektrodom u argonu i mješavinama argona s kisikom i ugljikovim dioksidom, što omogućuje spajanje malih debljina i mlazni prijenos metala tijekom prolaska strujnog impulsa. Istodobno, pulsno-lučno zavarivanje uzrokuje brušenje strukture zavarivanja i smanjenje pregrijavanja zone zahvaćene toplinom, što povećava otpornost zavarenog spoja protiv pucanja.
Pri zavarivanju u visoko-legiranim čelikima s niskim udjelom ugljika s ugljičnim dioksidom, s žicama za zavarivanje s niskim udjelom ugljika, s početnom koncentracijom ugljika u žici nižom od 0,07%, sadržaj ugljika u metalu zavara raste na 0,08-0,12%. To je dovoljno da se naglo smanji otpornost metala za zavarivanje na intergranularnu koroziju. Međutim, karburizacija metala zavarivanja u nekim slučajevima s jakim karbidnim tvornicima (titan, niobij) može imati povoljan učinak na zavarivanje toplinski otpornih čelika zbog povećanja količine karbidne faze u strukturi.
Oksidacijska atmosfera stvorena u luku uslijed disocijacije ugljičnog dioksida uzrokuje povećano (do 50%) sagorijevanje titana i aluminija. Mangan, silicij i drugi legirajući elementi izgaraju nešto manje, a krom ne oksidira. Stoga se za zavarivanje čelika otpornih na koroziju u ugljični dioksid koriste zavarivačke žice koje sadrže elemente za oksidaciju i karbide (aluminij, titan i niobij). Drugi nedostatak zavarivanja u ugljičnom dioksidu je veliko raspršivanje metala (gubici dosežu 10-12%) i stvaranje na površini zavarivanja gustih filmova oksida čvrsto prilijepljenih za metal. To može značajno smanjiti otpornost na koroziju i toplinsku otpornost zavarenog spoja. Kako bi se smanjila mogućnost nakupljanja raspršivača na osnovnom metalu, na rubovima prije zavarivanja potrebno je nanijeti posebne emulzije, a za borbu protiv oksidnog filma, mala količina fluora fluorida ANF-5 može se unijeti u luk. Upotreba pulsnog zavarivanja također vam omogućuje da malo smanjite prskanje. Zavarivanje potrošnom elektrodom u ugljičnom dioksidu vrši se na poluautomatskim uređajima i automatima.
Žice za zavarivanje dizajnirane za zavarivanje visokolegiranih austenitnih čelika u ugljičnom dioksidu pružaju potrebnu otpornost na koroziju i mehanička svojstva zbog povećanog sadržaja titana, niobija i elemenata ferititizatora - silicija, aluminija, kroma. Na primjer, za zavarivanje čelika tipa 12Kh18N10T koriste se žice Sv-07Kh18N9TYu, Sv-08Kh20N9S2BTYu, za čelike tipa 12Kh18N12T, žice Sv-08Kh25N13BTY, a za krom-nikal molibdenske čelike, žice Sv-06MNZTMZ 06TZZ-10KNZTMZ 10T
Sjajni, nerodirajući čelični proizvodi obloženi su kromom, molibdenom, volframom i legiranim čijim legurama postoje potrebni aditivi za dodavanje snage, otpornosti na koroziju i temperaturne promjene, kao što su:
- kobalt;
- aluminij;
- titan;
- bakar;
- mangan;
- nikla;
- krom;
- vanadij;
- molibden;
- silicij.
Ovisno o namjeni čelika, može sadržavati i druge tvari koje poboljšavaju njegove tehničke karakteristike i daju mu sjaj i glatku površinu.
Sukladnost proizvoda od nehrđajućeg čelika provjerava se na temperaturi jednakoj 20 ° C. Njemački institut za normizaciju stvorio je sustav po kojem se austenitni čelici dijele u kategorije. A2 i A3 su kategorije krom-nikalnih čelika, A4 i A5 su kategorije kojima pripadaju krom nikal i molibden čelik. Specifična težina ovih čelika je ista. Unatoč tome, opterećenje koje održava čelični predmet raste s porastom broja kategorije. Postotak deformacije raste s zagrijavanjem. Mehanička oštećenja mogu nastati samo jakom, usmjerenom udarnom silom ili upotrebom posebne opreme - preše ili savijača cijevi.
U hladnom je stanju čelik vrlo otporan na istezanje i druge vrste deformacija. Ima visok koeficijent otpora. Kada se zagrijava, taj se koeficijent smanjuje za pola, bez obzira na kategoriju čelika, gotovo je jednak.
S obzirom da se temperatura taljenja austenitnih čelika događa na temperaturi od 1800 ° C, vrijedi napomenuti da se njegovo gašenje događa kada se zagrijava na 850 ° C. Austenizacija se događa kada se zagrijava iznad 1000 ° C. Njegova elastičnost lagano varira pri jakom zagrijavanju. Indikatori se provjeravaju na temperaturama od 300 °, 400 ° i 500 ° C.
Pri sastavljanju metalnih ograda, stvaranju složenih metalnih proizvoda koriste se 2 vrste zavarivanja. Unatoč činjenici da čelik ima dobre i izvrsne karakteristike zavarivanja, potrebno je razumjeti izbor između lučnog i plinskog zavarivanja, jer tijekom postupka zavarivanja metalni susjedni zavarivački šav mijenja svoju strukturu, što utječe na izgled i osjetljivost metala. Uz kontinuirano zagrijavanje, ljestvica će se pojaviti na temperaturi malo većoj od 900 ° C, s periodičnim grijanjem, kako bi se izbjegla njegova manifestacija, zagrijavanje mora biti smanjeno za 100 ° C.
Tehnologija za zavarivanje austenitnih čelika
Nehrđajući austenitni čelik se topi na temperaturi od gotovo 2000 ° C. No, unatoč tome, nizak sadržaj ugljika u njegovom sastavu daje izvrsnu zavarivanje. Temperature aparata za zavarivanje nisu toliko visoke da bi se tijekom zavarivanja stvorile ljestvice. Nema neugodnih mirisa pri zagrijavanju nehrđajućeg čelika. Da bi se izbjeglo ratovanje i međugranularna korozija, koriste se brze metode zavarivanja.
Nepravilno odabrani postupak zavarivanja i način hlađenja mogu dovesti do nepoželjnih posljedica. Tijekom zavarivanja ne zagrijava se samo zona zavarivanja, već i susjedni metalni odjeljci. Njihova temperatura može doseći 700 ° C. Pri toj se temperaturi krom razgrađuje, što će, kada se polako hladi, dovesti do taloženja njegovih karbida. Austenitna struktura čelika na mjestima taloženja karbida bit će narušena, što će dovesti do smanjenja svih tehničke specifikacije i destruktivno utječu na izgled gotovog metala.
Oksidacija kroma može biti popraćena vatrostalnom neoplazmom. Najčešće, kromov oksid ostaje unutar šava. Temperatura taljenja je 100-200 ° C viša od temperature samog nehrđajućeg čelika. Niska toplinska vodljivost čelika s visokim koeficijentom linearnog širenja stvara napetost u zoni zahvaćenoj toplinom. Mali intenzitet opreme za plinsko zavarivanje, kada se zagrijavanje metala događa postupno, dovodi do činjenice da se površina grijanja povećava. Tome pridonosi lagano, sporo hlađenje metala, izazivajući taloženje produkata oksidacije kroma. Pri zavarivanju šuplje cijevi, proizvodi oksidacije pojavit će se unutar nje iza zavara (pod uvjetom slobodnog pristupa zraka u šupljinu cijevi).
Upotreba lučnog zavarivanja nehrđajućeg čelika je prikladnija, budući da je u ovom procesu šav ravnomjerniji, veza je pouzdana, a čelik zadržava svoje početne tehničke karakteristike.
Zavarivanje plinom opravdano je pri pričvršćivanju dijelova male debljine, koji ne prelaze 2 mm. Postupak zavarivanja je po temperaturi i intenzitetu plamena sličan onome koji se koristi za ugljične čelike. Materijal za zavarivanje je žica s istim sastavom kao i sam nehrđajući čelik. Ako sadrži titan ili niobijum, tada će se to smanjiti taloženje kromovih karbida.
Iako svi pripadaju klasi visoko legiranih čelika. vrlo dobro, nije potrebno prethodno zagrijavanje i naknadna toplinska obrada. U pravilu nisu skloni i, ali ovo svojstvo odnosi se na same čelike i ne odnosi se na zavare.
Autenitni čelici sadrže 17% Cr i više. Takvi čelici imaju mnogo veće izduljenje, žilavost i parametre prijelaza u krhko stanje. U zagrijanom stanju imaju visoki indeks prinosa i, ako je potrebno, ti se čelici mogu ojačati deformacijom bez straha od ukrućenja.
Glavne razrede i kemijski sastav austenitnih čelika za zavarivanje
Glavne ocjene zavarenih austenitnih čelika, prema ruskim standardima, uključuju: 12X17, 15X6SYU, 10X13SYU, 15X11MF, 15X25T, 08X18H10, 12X18H9, 12X18H9T, 08X18H10T, 12X21H5N, 17X17H17M2T, 20X25H17H, 20X25H, 20X25H, 20X25H Pored gore navedenih vrsta, postoje i austenitni čelik i legure, ali oni su teški zbog svojih posebnih svojstava.
Utjecaj kemijskog sastava na zavarivanje austenitnih čelika
Glavna vrsta austenitnih krom-nikalnih čelika je X18H10. Struktura takvih čelika je austenitna, s nekim uključivanjem delta ferita (oko 2-7%). Sa sadržajem nikla od oko 8%, austenit se djelomično pretvara u martenzit na sobnoj temperaturi ako se čelik podvrgne plastičnoj deformaciji.
Austenitni čelici otporni na toplinu sadrže do 25% kroma, a sadržaj nikla može doseći 38%. Otpornost na toplinu čelika povećava se legiranjem čelika silicijom (oko 1%) ili aluminijom.
Metalna struktura zavarenih austenitnih čelika prikazana je na Schefflerovoj shemi. Dijagram prikazuje ovisnost metalne strukture o ekvivalentima kroma i nikla. No, pored elemenata navedenih na dijagramu, za izračun ekvivalenta nikla može se upotrijebiti postotak bakra s koeficijentima 0,6 i dušika s koeficijentom 10-30. A u formuli za izračun ekvivalenta kroma postotni koeficijent volframa je 0,5, a titana 2-5.
Za uvjete se obično koristi Schefflerov dijagram. Kada koristite druge vrste zavarivanja, struktura metala za zavarivanje može se razlikovati od strukture prikazane na dijagramu.
Glavni cilj koji treba osigurati je spriječiti stvaranje hladnih i vrućih pukotina. Eksperimentalno je utvrđeno da sklonost metala zavara ovisi o sadržaju ferita u čeliku. Kada je sadržaj ferita u rasponu od 2-6%, rizik od pucanja značajno se smanjuje.
Istraživač Delong rafinirao je Schefflerov dijagram. Ali sadržaj feritne komponente značajno se mijenja kada se uzme u obzir postotak dušika s koeficijentom 30. To se mora uzeti u obzir (zavarivanje u zaštitnim plinovima, zavarivanje potrošnom elektrodom i neiskorisnim). Stoga se dijagram Delonga također ne može smatrati apsolutnim.
Da bi procijenio približni sadržaj ferita, Seferian je dobio slijedeći izraz: x \u003d 3 * (Cr-eq - 0,93Ni-eq - 6,7),%
Prisutnost potrebne količine ferita (2-6%) omogućava nam da riješimo problem nepostojanja pukotina u zavarivanju austenitnih čelika. No, istovremeno, ferit smanjuje produženje metala zavarivanja, smanjuje viskoznost, povećava temperaturu prijelaza i negativno utječe na otpornost na koroziju.
U taloženom metalu, osim mikropukotina, mogu se oblikovati i drugi. A povezane su s činjenicom da sulfidi i oksidi prisutni u sastavu čelika ne mogu plutati na površini bazena s tekućim zavarivanjem zbog visoke viskoznosti. Stoga, za smanjenje viskoznosti rastaljenog metala, preporuča se legiranje čelika silicijom u količini od 0,3-0,7%.
Strukturne promjene metala tijekom zavarivanja austenitnih kromovanih čelika
Pri zavarivanju austenitnih čelika u zoni grijanja dolazi do rasta zrna. I događa se mirnije od neplasiranog strukturalni čelici, Ali, ako za to postoji prepreka u obliku karbidne faze, tada se rast zrna ne događa.
U zoni pregrijavanja, pored rasta zrna, otapa se i karbidna faza, najvećim dijelom to je Cr23 C6 karbid. Osim karbidnih kroma, nastaju i karbidi ostalih stabilizirajućih metala - titana, niobija i vanadijuma. Pored Cr23 C6 karbida pojavljuju se kromovi nitridi Cr2 N i Cr7 C3 karbidi. Rastvaranje dijela karbida dovodi do stvaranja tankih filmova tih karbida duž granica zrna. Zbog toga je čelik vrlo osjetljiv na intergranularnu koroziju.
Te se transformacije mogu izbjeći stabilizacijom čelika. Ali u slučaju upotrebe takvih vrsta zavarivanja kao elektrolučno zavarivanje ili zavarivanje pod potopnim lukom (visokih performansi), čak i stabilizacija ne rješava problem međugranularne korozije.
Snagu metala za zavarivanje možete povećati dodavanjem male količine dušika.
Grijanje i toplinska obrada u zavarivanju austenitnog čelika
Pri zavarivanju austenitnih čelika, predgrijavanje, u smislu strukturnih transformacija, nije potrebno. Ali u nekim slučajevima zagrijavajte na temperaturu od 200 ° C kako biste smanjili unutarnja naprezanja.
Vrijednost zaostalih naprezanja u takvim čelicima je prilično velika, zbog toga postoji rizik od korozijskog otkaza čelika. Da bi se to izbjeglo, provodi se toplinska obrada zavarenih spojeva.
Ako je potrebno samo smanjiti vrijednost unutarnjih napona, odabire se temperatura kaljenja od 800-850 ° C. Ako zavareni spojevi kontakt s medijem, što doprinosi stvaranju intergranularne korozije, prikladno je izvršiti žarenje pri temperaturi od 950-1050 ° C. Žaljenje pomaže u otapanju karbidnih filmova.
Prilikom provođenja toplinske obrade mora se uzeti u obzir da čelik tipa H18N8, H18N8M2, H18N8T, H18N9B, H25N12, H25N20 ima tendenciju stvaranja kaljenih pukotina.
Plinsko zavarivanje austenitnih čelika
Za austenitne čelike preporučuje se odabir plamena za zavarivanje acetilen-kisik kapaciteta 70-75 l / h na temelju debljine 1 mm za zavarivanje. Ne preporučuje se upotreba oksidativnih, kao kad se koristi, krom snažno izgara. austenitni čelici preporučuju se za sljedeće razrede: Sv-02X19H9T, Sv-08H19N10B. Koriste se i druge vrste žice s niskim udjelom ugljika dopirane titanijem ili niobijem. (1-6 mm), promjer žice odabran je jednak promjeru osnovnog metala.
Na primjer, često se koristi, fluks marke NZh-8. Komponente fluksa miješaju se na tekućem staklu i nanose se na zavarene rubove proizvoda. Postupak zavarivanja izvodi se nakon što se fluks potpuno osušio.
Zavarivanje austenitnih čelika može obaviti svatko, bez ograničenja. Sastav materijala za punjenje obično se bira sličan sastavu zavarenih čelika. Ako su zahtjevi za otpornost na koroziju visoki, tada će biti prikladna upotreba materijala za punjenje koji ne sadrži feritnu bazu.
Austenitni čelici, koji imaju niz posebnih svojstava, koriste se u radnim okruženjima koja su vrlo agresivna. Takve su legure neophodne u energetici, na naftnim i kemijskim industrijama.
1
Autenitne legure uključuju legure visokog stupnja legiranja, koje nakon kristalizacije obično tvore jednofazni sustav karakteriziran kristalnom rešetkom usmjerenom na licu. Ova vrsta rešetke u opisanim čelicima ostaje nepromijenjena čak i u onim slučajevima kada se metal hladi na vrlo niske temperature, koje se nazivaju kriogenima (u području od -200 stupnjeva Celzija). U nekim slučajevima, austenitni čelik ima drugu fazu (njegov volumen u leguri može doseći deset posto) - ferit s visokim stupnjem legiranja. U ovom slučaju rešetka je usredotočena na tijelo.
Razdvajanje austenitnih čelika vrši se u dvije skupine sastavom njihove baze, kao i sadržajem u leguru legirajućih sastojaka - nikla i kroma:
- Sastavi na bazi željeza: sadržaj nikla - do 7%, krom - do 15%, ukupna količina legirajućih aditiva - ne više od 55%.
- Sastavi temeljeni na niklu (55% ili više nikla) \u200b\u200bi željezo-nikalu (sadrže 65 i više posto nikla i željeza, s tim da je omjer prvi prema drugom 1 do 1,5).
U takvim legurama nikal povećava duktilnost, toplinsku otpornost i obradivost čelika, a krom je odgovoran za dobivanje potrebne otpornosti na koroziju i toplinu. Dodavanjem drugih legirajućih komponenata moguće je postići jedinstvena svojstva austenitnih spojeva, čija skupina određuje službenu misiju ove ili one legure.
Najčešće su austenitni čelici legirani sa sljedećim elementima:
- Feritori koji stabiliziraju strukturu austenita. Oni uključuju vanadij, volfram, niobij, titan, silicij i molibden.
- Austenitizeri, koji su dušik, ugljik i mangan.
Sve su ove komponente smještene u višku faza i izravno u čvrstoj čeličnoj otopini.
Prema prihvaćenoj klasifikaciji, uzimajući u obzir sustav legiranja, svaki austenitni čelik može se klasificirati kao krom-mangan ili krom-nikal. Pored toga, legure su podijeljene na krom-nikal-mangan i krom-nikal-molibden.
2
Raznovrsni dodaci omogućuju vam izradu posebnih austenitnih čelika koji se koriste za izradu dijelova za konstrukcije koje rade u uvjetima visoke temperature, korozije i kriogenih stanja. Na temelju toga, austenitni spojevi su podijeljeni u različite skupine:
- otpornost na koroziju;
- hladno otporan.
Spojevi otporni na toplinu ne uništavaju se ako su izloženi kemijskom okruženju. Mogu se koristiti pri temperaturama do +1150 stupnjeva. Različiti lagano opterećeni proizvodi izrađeni su od takvih čelika:
- elementi plinovodnih sustava;
- okovi za opremu za peći;
- grijaći dijelovi.
Čelici otporni na toplinu mogu dugoročno podnijeti opterećenja u uvjetima visoke temperature, zadržavajući svoje početno visoke mehaničke karakteristike. Oni su nužno legirani s volframom i molibdenom (svaki od aditiva može se sadržati u čeličnom sastavu u količini do sedam posto). A za mljevenje zrna u nekim austenitnim legurama bor se unosi u malim količinama.
Mi smo označili zajednički brand čelika otporne na toplinu i otporan na toplinu koji su opisani u članku razred: H15N35VTR, 10H12N20T3R, 40H18N25S2, 1H15N25M6A, 20X23H13, 10X15H18B4T, 10H16N14V2BR, 10X18H12T, 08H16N9M2, 10H15N35VT, 20H25N20S2, 1H15N25M6A, 20X23H13, 10X15H18B4T, 10H16N14V2BR, 10X18H12T.
austenitni ne hrđajući Čelik (tj. otpornost na koroziju) karakterizira nizak sadržaj ugljika (više od 0,12 posto ovog kemijskog elementa nije dopušteno). Nikal u njima može biti od 8 do 30%, a hrom od 12 do 18%. Bilo koji austenitni nehrđajući čelik prolazi toplinsku obradu (kaljenje, otvrdnjavanje ili). Toplinska obrada je neophodna kako bi se proizvodi od nehrđajućeg čelika osjećali dobro u različitim agresivnim okruženjima - u alkalnim, plinskim, tekućim metalima, kiselinama pri temperaturama od +20 stupnjeva i više.
Sljedeće su vrste austenitnih čelika otpornih na koroziju:
- krom nikal-molibden: 03X21H21M4GB, 08X17H15M3T, 08X17H13M2T, 03X16H15M3, 10X17H13M3T;
- krommangan: 07X21G7AH5, 10X14AG15, 10X14G14H4T;
- nikl krom: 08X18H12B, 03X18H11, 08X18H10T, 06X18H11, 12X18H10T, 08X18H10;
- s visokim udjelom silicija (od 3,8 do 6,7%): 15X18H12C4T10, 02X8H22C6.
Hladno otporne austenitne smjese sadrže 8-25% nikla i 17-25% kroma. Koriste se za kriogene uređaje, imaju visoke troškove proizvodnje, stoga se koriste vrlo ograničeno. Najčešći kriogeni čelici su 07Kh13N4AG20 i 03Kh20N16AG6, koji su legirani dušikom. Ovaj se element uvodi tako da legura pri temperaturi od + 20 ° ima veću prinosnu čvrstoću.
3
Najčešći su austenitni krom-nikalni čelici koji imaju aditive molibdena. Koriste se kada postoji i rizik od stvaranja pukotine. Pokazuju visoku otpornost na smanjenje atmosfere i dijele se u dvije vrste:
- nestabiliziran titanom s udjelom ugljika ne većim od 0,03%;
- stabiliziran titanom s ugljikom od 0,08 do 0,1%.
Takve vrste sastava krom-nikla kao X17H13M2 i X17H13M3 optimalne su za strukture koje djeluju u mediju sumporne kiseline, u octenoj kiselini od 10%, u vreloj fosfornoj kiselini.
Nikal-kromova čelika s dodatkom niobija ili titana karakterizira minimalan rizik od intergranularne korozije. U usporedbi s ugljikom, niobij se unosi 9–10 puta više, a titan 4–5,5 puta više. Legure sa sličnom mogućnošću uključuju sljedeće sastave: 0X18H12B, 0X18H10T, X18H9T i neke druge.
Također je moguće povećati otpornost opisanih čelika na koroziju uvođenjem silicija u njih. Svijetli predstavnici takvih posebnih sastava su takve legure:
- 015X14H19S6B;
- 03X8H22C6.
Bez pretjerivanja, idealni su za proizvodnju kemijskih zavarenih sklopova u kojima se skladišti i obrađuje dušična koncentrirana kiselina.
Krom-manganovi čelici tipa 2X18H4GL odlikuju se visokim svojstvima lijevanja, pa se koriste u industriji u kojoj se koriste lijevane strukture otporne na koroziju. Ostale legure kromangana (na primjer, 10Kh13G12N2SA i 08Kh12G14N4YUM) u zapaljivim medijima otpornije su na koroziju od krom-nikalnih.
4
Toplinski otporne i toplinski otporne legure austenitske skupine podvrgavaju se, ako je potrebno, raznim vrstama toplinske obrade radi povećanja njihovih svojstava, kao i radi izmjene postojeće strukture zrna: broja i principa raspodjele raspršenih faza, veličine blokova i samog zrna, i tako dalje.
Žaljenje takvih čelika koristi se za smanjenje tvrdoće legura (kada to zahtijevaju uvjeti njihovog rada) i uklanjanje pojave krhkosti. Ovom toplinskom obradom metal se zagrijava na 1200–1250 stupnjeva tokom 30–150 minuta, a zatim se hladi što je brže moguće. Kompleksi se najčešće hlade u ulju ili zraku, ali se legure s malim količinama legirajućih sastojaka obično urone u vodu.
Za legure tipa HN35VTЮ i HN70VMTЮ preporučuje se toplinska obrada u obliku dvostrukog otvrdnjavanja. Prvo se provodi prva normalizacija njihovog sastava (pri temperaturi od oko 1200 stupnjeva), zbog čega metal povećava indeks otpornosti na puzanje zbog stvaranja čvrste homogene faze. A nakon toga provodi se druga normalizacija s temperaturom ne većom od 1100 stupnjeva. Rezultat opisanog tretmana je značajno povećanje plastičnih i toplinski otpornih svojstava austenitnih čelika.
Austenitni čelik povećava svoju toplinsku otpornost (i istodobno mehaničku čvrstoću) u onim slučajevima kada je podvrgne dvostrukoj toplinskoj obradi koja se sastoji od stvrdnjavanja i starenja nakon nje. Osim toga, gotovo svi austenitni metali, koji spadaju u skupinu otpornih na toplinu, umjetno ostare prije rada (to jest, izvode operaciju disperzijskog očvršćivanja).
