Węglik na granicach ziaren
Wzbogacanie granic ziaren w związki węgla z metalami. Może to prowadzić do zubożenia granic w pierwiastki chroniące, takie jak chrom.
Fizykochemiczny mechanizm działania
W wysokiej temperaturze atomy węgla wędrują do granic ziaren. Tam łączą się z chromem, tworząc węgliki chromu (Cr23C6). Chrom pochodzi z bezpośredniego otoczenia granicy ziaren. W rezultacie zawartość chromu w tej strefie spada poniżej około 12 %. Bez tej warstwy chromu stal traci warstwę pasywną i staje się niechroniona.
Znaczenie metalurgiczne i ryzyko podczas spawania
Podczas spawania strefa wpływu ciepła (SWC) nagrzewa się do temperatur między 450 °C a 850 °C. W tym obszarze tworzą się węgliki na granicach ziaren. Jeśli chłodzenie przez ten obszar trwa zbyt długo, wnętrze ziaren zubaża się w chrom. Konsekwencją jest korozja międzykrystaliczna: stal rozpada się wzdłuż granic ziaren, często bez widocznych oznak z zewnątrz. Ryzyko to występuje głównie w niestabilizowanych stalach austenitycznych, takich jak 304 czy 316. Dodatkowo węgliki mogą obniżać ciągliwość spoiny.
Praktyka warsztatowa i instrukcje postępowania
Stosuj stale o niskiej zawartości węgla (np. 304L, C < 0,03 %) lub stale stabilizowane tytanem lub niobem. Utrzymuj niskie ciepło wprowadzane: spawaj krótkimi ściegami, unikaj oscylowania i utrzymuj temperaturę międzyściegową poniżej 150 °C. Pozwól spoinie szybko schłodzić się przez zakres temperatur 850–450 °C. Jeśli już wystąpiła sensybilizacja, przegrzej element w temperaturze 1050–1150 °C w celu roztworzenia i zahartuj w wodzie. To rozpuszcza węgliki i ponownie równomiernie rozprowadza chrom.