Naslov
Utjecaj toplinske obradbe na svojstva i mikrostrukturu zavarenog austenitnog nehrđajućeg čelika
(The effect of post-weld heat treatment on properties and microstructure of welded austenitic stainless steel)

Autori
Kožuh, Stjepan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Metalurški fakultet

Mjesto
Sisak

Datum
21.04

Godina
2008

Stranica
151

Mentor
Gojić, Mirko

Ključne riječi
austenitni nehrđajući čelik ; zavarivanje ; toplinska obradba ; mehanička svojstva ; korozija ; mikrostruktura ; fraktografija
(austenitic stainless steel ; welding ; heat treatment ; mechanical properties ; corrosion ; microstructure ; fractography)

Sažetak
U radu su prikazani rezultati ispitivanja mehaničkih svojstava, mikrostrukture, fraktografske analize i elektrokemijskih korozijskih ispitivanja nakon zavarivanja i toplinske obradbe austenitnog nehrđajućeg čelika AISI 316L. Zavarivanje lima debljine 15 mm provedeno je ručnim elektrolučnim postupkom. Toplinska obradba obuhvaćala je žarenje na 600, 700, 800 i 900°C u trajanju 2 sata, te naknadno hlađenje na zraku. Utvrđeno je da vlačna čvrstoća raste a udarna radnja loma opada s porastom temperature toplinske obradbe. Tvrdoća zone taljenja je bila viša od tvrdoće osnovnog materijala i zone utjecaja topline. Vrijednosti tvrdoće prije i nakon toplinske obradbe su bile približno iste. Ispitivanja mikrostrukture provedena su optičkim i pretražnim elektronskim mikroskopom te rendgenskom faznom analizom. Zamijećeno je da se mikrostruktura osnovnog materijala i zone taljenja prije toplinske obradbe sastoji od poligonalnih zrna austenita i delta ferita te mjestimičnih uključaka troske. Nakon toplinske obradbe uočena je pojava sigma faze. Analiza prijelomnih površina predočila je postojanje dva oblika prijelomnih površina, tj. sitnojamičasti duktilni i transkristalni prijelom. Također, fraktografskom analizom utvrđena je prisutnost kompleksnih uključaka u jamicama nastalim nakon vlačnog pokusa i ispitivanja udarne radnje loma. Elektrokemijsko ponašanje osnovnog materijala i zone taljenja u 3, 5%-tnoj otopini NaCl (pH=5, 00) istraživano je cikličkom polarizacijom, elektrokemijskom impedancijskom spektroskopijom (EIS) i kronoamperometrijom. Primijećeno je da su korozijska svojstva zone taljenja nešto bolja nego osnovnog materijala. Pasivnost zone taljenja nakon toplinske obradbe čelika AISI 316L obuhvaćala je široko područje potencijala (-0, 2 VAg/AgCl do +0, 5 VAg/AgCl). Krivulje cikličke polarizacije jasno ukazuju da nakon toplinske obradbe dolazi do smanjenja vrijednosti “ pitting“ potencijala. Takvo korozijsko ponašanje ovisi o nastaloj mikrostrukturi, posebice prisutnosti precipitata sigma faze u zoni taljenja. Nasuprot tome, elektrokemijskom impedancijskom spektrokopijom utvrđen otpor prijelazu naboja, koji je povezan s otpornošću pasivnog sloja, upućuje da s porastom temperature toplinske obradbe zone taljenja dolazi do porasta debljine pasivnog sloja nastalog u 3, 5%-tnoj otopini NaCl. Utvrđeno je da debljina pasivnog sloja raste u području potencijala od -0, 1 VAg/AgCl do +0, 1 VAg/AgCl te iznosi 1, 1 do 5, 3 nm.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Metalurgija

POVEZANOST RADA