การตกตะกอนของซีเมนไทต์ปฐมภูมิ

กลไกทางกายภาพ-เคมี

เมื่อปริมาณคาร์บอนในแนวเชื่อมสูงเกินวิกฤต เหล็กที่จับกับออกซิเจนจะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนอิสระและเกิดเป็นเหล็กคาร์ไบด์ (Fe3C) กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยตรงในเฟสของเหลว โดยไม่เกิดเฟสกลางเช่นออสเทนไนต์ การตกตะกอนอย่างรวดเร็วของเหล็กคาร์ไบด์ทำให้เกิดผลึกปฐมภูมิที่เปราะในโครงสร้างจุลภาค

ความสำคัญทางโลหะวิทยาและความเสี่ยงในการเชื่อม

การตกตะกอนของปฐมซีเมนไทต์อาจทำให้เม็ดเกรนหยาบขึ้นอย่างมากและเกิดเฟสที่เปราะและแตกร้าวได้ง่ายเช่นมาร์เทนไซต์ ซึ่งเพิ่มความไวต่อการแตกร้าวและลดความเหนียวของแนวเชื่อม นอกจากนี้ยังอาจทำให้การกระจายสมบัติทางกลในโครงสร้างจุลภาคไม่ดี ซึ่งเป็นปัญหาวิกฤตโดยเฉพาะกับชิ้นส่วนที่รับแรงสูง

การปฏิบัติในโรงงานและคำแนะนำในการดำเนินการ

เพื่อหลีกเลี่ยงหรือลดการตกตะกอนของปฐมซีเมนไทต์ ควรดำเนินมาตรการดังต่อไปนี้:

• ลดปริมาณคาร์บอนในโลหะผสมโดยการเลือกวัสดุเชื่อมและสารเติมอย่างระมัดระวัง

• ใช้เทคนิคการระบายความร้อนแบบควบคุม (เช่น Post-Weld Heat Treatment, PWHT) หลังการเชื่อม เพื่อป้องกันหรือจำกัดการเกิดเหล็กคาร์ไบด์

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแนวเชื่อมได้รับการปกป้องอย่างดีจากออกซิเจนและก๊าซอื่นๆ ที่อาจช่วยในการดีออกซิเดชัน