Twórcy austenitu
Twórcy austenitu to pierwiastki stopowe, które stabilizują sieć austenitu. Przesuwają przemianę do niższych temperatur, dzięki czemu podczas chłodzenia powstaje mniej twardego martenzytu. Dzięki temu spoina pozostaje plastyczna i mniej podatna na pękanie.
Fizykochemiczny mechanizm działania
Nikiel, mangan, węgiel i azot rozpuszczają się w austenicie i rozszerzają jego obszar istnienia w wykresie żelazo-węgiel. Obniżają krytyczną temperaturę chłodzenia, przy której austenit przemienia się w ferryt lub martenzyt. Dzięki temu sieć kfz (kubiczna płasko centrowana) pozostaje zachowana także w temperaturze pokojowej. Ta faza jest miększa, ciągliwsza i niemagnetyczna.
Znaczenie metalurgiczne i ryzyka przy spawaniu
Pierwiastki austenitotwórcze zmniejszają twardość i ryzyko pęknięć w strefie wpływu ciepła. Zbyt duży udział (zwłaszcza w stalach austenitycznych Cr-Ni) może jednak prowadzić do pęknięć gorących. Przyczyna: czysta struktura austenityczna krzepnie gruboziarnisto i ma małą rozpuszczalność dla zanieczyszczeń takich jak siarka i fosfor. Te pierwiastki tworzą niskotopliwe błonki na granicach ziaren, które pękają pod naprężeniem skurczowym.
Praktyka warsztatowa i zalecenia
Przy spawaniu stali austenitycznych zawsze dąż do małego udziału ferrytu (3–10 %). To zapobiega pęknięciom gorącym. Sprawdź skład za pomocą wykresu Schaefflera: równoważnik niklu (Ni + 0,5 Mn + 30 C) zestaw z równoważnikiem chromu (Cr + Mo + 1,5 Si + 0,5 Nb). Dla stali niestopowych: równoważnik węgla CEV poniżej 0,45 %, inaczej tworzenie martenzytu przez zbyt szybkie chłodzenie. Podgrzewanie wstępne i powolne chłodzenie zmniejszają ryzyko.