Автоматичне зварювання, 2025, №01

2025 №01 (02)

DOI of Article 10.37434/as2025.01.03

2025 №01 (04)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 1, 2025, с. 13-22

Щодо питання визначення кількісного фазового складу металу зварних з’єднань дуплексних сталей

Г.В. Фадєєва¹, С.Ю. Максимов¹, Chuanbao Jia², Д.В. Васильєв¹, А.А. Радзієвська¹

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул Казимира Малевича, 11. E-mail: maksimov@paton.kiev.ua
²MOE Key Lab for Liquid-Solid Structure Evolution and Materials Processing, Institute of Materials Joining, Shandong University, Jinan 250061

Розглянуто основні способи та методи, що існують на сьогодні для кількісного визначення фазового складу металу зварних з’єднань високолегованих, а також дуплексних нержавких сталей (DSS). Проаналізовано доцільність застосування того або іншого методу в різних випадках. У статті наведено результати аналізу впливу швидкості охолодження на структуру та фазовий склад металу шва та ЗТВ при зварюванні високолегованих хромонікелевих сталей та дуплексних нержавких сталей. Показано, що внаслідок впливу високих швидкостей охолодження, як наприклад, при зварюванні у водному середовищі, в металі швів та в наплавленому металі високолегованих сталей, зменшується кількість феритної складової, а в металі швів та ЗТВ дуплексних сталей навпаки – зменшується кількість аустенітної складової. Це залежить від типу кристалізації металу. Наведені дані пояснюють розбіжності у визначенні фазового складу металу шва та наплавленого металу при однаковому легуванні при зварюванні в різних середовищах. Показано основні переваги та недоліки різних способів і методів кількісного визначення фазового окладу зварних з’єднань високолегованих і дуплексних сталей. Бібліогр. 28, табл. 6, рис. 7.
Ключові слова: високолеговані хромонікелеві сталі, дуплексні сталі, фазовий склад, аустеніт, ферит, швидкість охолодження, методи кількісного визначення фазового складу


Надійшла до редакції 25.09.2024
Отримано у переглянутому вигляді 29.10.2024
Прийнято 15.01.2025

Список літератури

1. Каховский Н.И. (1975) Сварка высоколегированных сталей. Київ, Техніка.
2. Коперсак Н.И. (1963) Влияние легирующих элементов на 475º-ную хрупкость аустенитно-ферритного наплавленного металла. Автоматическая сварка, 7.
3. Белинький А.Л. и др. (1970) О коррозионной стойкости чистоаустенитной стали марки 0Х17Н16МЗТ. В сб.: «Защита металлов», Т.6, Вып. 1. Москва, Наука.
4. Інтернет ресурс: https://nas.su>books>razdel 722.
5. Labanowski, J. (1997) Duplex steels – new material for chemical processing industry. Engineering and Chemical Equipment, 2, 3–10.
6. API 582-09. Welding quidelines for the chemical, oil, and gas industries.
7. Norsok M-630, Edition 6. Oktober 2013. Material data sheets and element data sheets for piping.
8. Muthupandi, V., Srinivasan, P.B., Seshadri, S.K., Sundaresan, S. (2003) Effect of weld metal chemistry and heat input on the structure and properties of duplex stainless steel welds. Materials Science and Engineering: A, 358, 1–2, 9–16.
9. Liou, H.-Y., Hsieh, R.-I., Tsai, W.-T. (2002) Microstructure and pitting corrosion in simulated heat-affected zones of duplex stainless steels. Materials Chemistry and Physics, 74, 33–42.
10. Higelin, A., Manchet, S.L., Passot, G. et al. (2022) Heatafected zone ferrite content control of a duplex stainless steel grade to enhance weldability. Welding in the World, 66, 1503–1519. DOI: https://doi.org/10.1007/s40194-022-01326-0.
11. Verma, I., Taiwade, R.V (2017) Effect of welding processes and conditions on the microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of duplex stainless steel weldments – A review. J. of Manufacturing Processes, 25, 134–152. DOI: https://doi.org/10.1016/J.JMAPRO.2016.11.003
12. Schäffler, A.L. (1949) Constitution diagram for stainless steel weld metal. Metal Progress, 56, 680‑680.
13. Delong, F. (1973) Ferrite Determination in Stainless Steel weld metal. Welding J., 10.
14. Kotecki, D.I., Siewert, P.A. (1992) WRC-1992 Constitution diagram for stainless steel weld metals: A modification of the WRC-1988 diagram. Welding J., 71 (5), 171–178.
15. Lippold, J.C., Kotecki, D.J. (2005) Welding Metallurgy and Weldability of Stainless Steel. Wiley, Hoboken, New Jersey.
16. Колпингон Э.Ю., Иванова М.В., Шитов Е.В. (2007) Азотсодержащие стали эквивалекнтного состава. Черные металлы, февраль, 10–12.
17. Помарін Ю.М., Бялік О.М., Григоренко Г.М. (2007) Вприв газів на структуру та властивості металів і сплавів. Київ, НТУУ «КПІ».
18. Cobelli, P. (2003) Development of ultrahigh sptength austenitic stainless steels alloyed with nitrogen: Dis. of doctor of technical Sciences: Swiss federal institute of techololgy in Zurich.
19. Vicente, A. (2017) Estudo da rezistência à oxidação a oar a altas temperaturas de um aço inoxidável austenítico micrligado ao céserio soldado pelo processo mig/mag com diferentes gases de proteção. Tese de Dortorado, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. DOI: https://doi.org/10.11606/T.3.2017.tde-05092017-103140
20. Jonson, E., Grabaek, L. et al. (1988) Microstructure of rapidly solidified stainless steel. Materials Science and Engineering, 98, 301–303.
21. Інтернет ресурс: http://www Sales@otec.com.ua.
22. ASTM E 562 (2020) Standard test method for determining volume fraction by systematic manual point count. West Conshohocken: ASTM.
23. Шейко И.В., Григоренко Г.М., Шаповалов В.А. (2016) Легирование сталей и сплавов азотом из дуговой плазмы: теория и практика. (Обзор. Ч. І). Современная электрометаллургия, 1 (122), 32–37. DOI: https://doi.org/10.15407/ sem2016.01.05
24. Verma, J., Taiwade, R.V., Khatirkar, R.K. et al. (2016) Microstructure, Mechanical and Intergranular Corrosion Behavior of Dissimilar DSS 2205 and ASS 316 L Shielded Metal Arc Welds. Trans. Indian Inst. Met., 70, 225–237. https://doi:10. 1007/s 2666-016-0878-8.
25. Земзин В.Н. (1966) Сварные соединения разнородных сталей. Москва, Машиностроение.
26. ASTM E 1245-03 (2023) Standard Practice for Determining the Inclusion or Second-Phase Constituent Content of Metals by Automatic Image Analysis. https://cdn.standards.iteh.ai.
27. Vicente, A., `Silva, P.A.D, Sadanandan, S. et al. (2020) Study on the effect of nitrogen content and cooling rate on the ferrite number of austenitic stainless steels. International J. of Advanced Engineering Research and Science (UAERS), 7, 11, 270–277. DOI: https://doi.org/10.22161/ijaers.711.34
28. Максимов С.Ю., Фадєєва Г.В., Костін В.А. та ін. (2023) Вплив швидкості охолодження на мікроструктуру та фазовий склад ЗТВ дуплексної сталі (DSS) 2205 при мокрому підводному зварюванні. Автоматичне зварювання, 12, 3–12. DOI: https://doi.org/10.37434/as2023.12.01

---

Реклама в цьому номері:

---