Vanadiinihienoraekarkaisu
Vanadiinilla tapahtuva hienoraerakeskistyminen nostaa myötörajaa ferriittisessä rakenteessa olevien submikroskooppisten vanadiinikarbidien avulla, mikä parantaa mekaanista kestävyyttä.
Fysikaalis-kemiallinen vaikutusmekanismi
Vanadiini muodostaa sulassa hitsisulassa hiilen kanssa submikroskooppisia vanadiinikarbideja. Nämä hienot partikkelit kasvattavat raetta ferriittisessä rakenteessa ja estävät atomien dislokaatioliikettä.
Metallurginen merkitys ja riskit hitsauksessa
Hienoraerakeskistyminen nostaa myötörajaa ja parantaa teräksen mekaanista kestävyyttä. Liian korkea vanadiinipitoisuus (> 0,1 %) voi kuitenkin aiheuttaa sulamisongelmia, kuten voimakasta hiilen häviämistä ja liian suurta jännitystilaa rakenteessa, mikä voi johtaa halkeamiin ja kuumahalkeamiin.
Työpajakäytäntö ja toimintaohjeet
Vanadiinilla tapahtuvan hienoraerakeskistymisen saavuttamiseksi teräs tulee johtaa suojatussa hitsisulassa vanadiinikäsittelyllä. Optimaalinen vanadiinimäärä on tyypillisesti 0,05–0,1 %. Hitsauksen jälkeisen jäähtymisajan tulee olla hidas (t8/5 > 25 s), jotta rae kasvaa ja mekaaninen kestävyys paranee. Liian nopeassa jäähtymisessä (> t8/5 < 5 s) syntyy lasinkovaa martensiittia, mikä johtaa halkeamiin.