δ铁素体(delta ferrite)在焊缝中引起裂纹简析
在气体保护焊接奥氏体不锈钢SUS304时焊接过程中焊丝、保护气体、电流电压等统统没变。焊前清洗、防风措施等等也严格控制。基本上能够想到的工艺措施,都严格控制,且保持不变。尽管材料和工艺不变但偶尔会发生裂纹。那看来可能是由于焊缝金属中的δ铁素体(delta ferrite)引起的。
为什么会发生此种状况呢,回忆一下铁碳相图(图一),在升温的过程中,会发生铁素体(alpha ferrite)-奥氏体(austenite)-铁素体(delta ferrite)的相转变过程。这个与高温阶段的delta ferrite生成有关,那岂不是变成了热裂纹了?那如何预测生成量呢?看图二,Schaeffler先生1949年提出了通过Creq和Nieq定量预测铁素体生成量的算法。
随后,DeLong先生与1974年改进了这个模型(图三):1)在纵轴Creq中加入了N元素,毕竟N元素也是奥氏体形成元素嘛;2)采用铁素体体积含量(ferrite number)替代铁素体百分比(ferrite percentage)来表示铁素体含量(ferrite content),这个这个容易理解,用三维替代二维的,显然更,且可采用磁性探伤方法直接测定。(备注:通过计数法、截线法测定微观组织中相比例,干过这个活的,应该能够理解area percentage, volume fraction的区别,也就是二维跟三维的区别啦)
美国焊接学会在1992年组织的WRC会上大家讨论定下来的,此WRC(Welding Research Council),非彼WRC(world rally contest,世界汽车拉力锦标赛)。这图(图四)考虑了Cu的作用,同时给出了不同成分在焊接后的凝固模式。这个不能不提,否则真的不好解释delta ferrite的作用。
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