Охрупчивание сигма-фазой в дуплексных сталях
Охрупчивание сигма-фазой в дуплексных сталях возникает из-за выделения твёрдой, хрупкой фазы при повышенной температуре или слишком медленном охлаждении. Это приводит к потере ударной вязкости и коррозионной стойкости.
Физико-химический механизм действия
В дуплексных сталях при определённых условиях образуется твёрдая, хрупкая интерметаллическая фаза из железа, хрома и молибдена. Эта фаза возникает из-за неодинаковой скорости диффузии элементов и может сильно проявиться при повышенных температурах или слишком медленном охлаждении.
Металлургическая значимость и риски при сварке
Охрупчивание сигма-фазой приводит к резкому повышению жёсткости сварного шва, что сильно ухудшает ударную вязкость и упругость. Это повышает склонность к трещинам и горячим трещинам. Кроме того, она снижает коррозионную стойкость, так как новая фаза более восприимчива к коррозионным средам.
Практика в мастерской и указания к действию
Чтобы избежать охрупчивания сигма-фазой, решающее значение имеет контроль скорости охлаждения сварного шва. Этого можно достичь оптимальным выбором способа сварки и сварочных параметров. Для дуплексных сталей рекомендуется более холодное охлаждение или применение Post-Weld-Hot-Treatment (PWHT), при котором сварной шов после сварки ненадолго нагревают до более высокой температуры, а затем медленно охлаждают. Это предотвращает образование твёрдой фазы и повышает ударную вязкость и коррозионную стойкость шва.