Sigma-faasin haurastuminen duplex-teräksissä
Sigma-faasin aiheuttama haurastuminen duplex-teräksissä johtuu kovan, hauraan faasin saostumisesta kohonneessa lämpötilassa tai liian hitaasta jäähdytyksestä. Tämä johtaa sitkeyden ja korroosionkestävyyden menetykseen.
Fysikaalis-kemiallinen vaikutusmekanismi
Duplex-teräksissä muodostuu tietyissä olosuhteissa kova, hauras intermetallinen faasi raudasta, kromista ja molybdeenistä. Tämä faasi syntyy, kun alkuaineiden diffuusionopeudet ovat erilaisia, ja se voi voimistua kohonneissa lämpötiloissa tai liian hitaassa jäähdytyksessä.
Metallurginen merkitys ja riskit hitsauksessa
Sigma-faasin haurastuminen johtaa hitsin jyrkkään jäykistymiseen, mikä heikentää voimakkaasti sitkeyttä ja elastisuutta. Tämä lisää halkeamien ja kuumahalkeamien riskiä. Lisäksi se heikentää korroosionkestävyyttä, koska uusi faasi on alttiimpi korrodoiville aineille.
Työohjeet ja käytännön toimenpiteet
Sigma-faasin haurastumisen välttämiseksi on ratkaisevaa hallita hitsin jäähdytysnopeutta. Tämä voidaan saavuttaa valitsemalla optimaalisesti hitsausmenetelmä ja hitsausparametrit. Duplex-teräksille suositellaan viileämpää jäähdytystä tai PWHT-käsittelyä (Post-Weld-Hot-Treatment), jossa hitsi kuumennetaan hetkeksi korkeampaan lämpötilaan ja jäähdytetään sitten hitaasti. Tämä estää kovan faasin muodostumisen ja parantaa hitsin sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä.