VM42 Lassen van roest- en hittevast staal.pdf - Induteq

25
geheel met vele soorten micro-organismen die elkaar in
stand houden.
Samengevat wordt het waterstof dat ontstaat aan de
kathode door zuurstof dat door de bacteriën wordt gemaakt
opgebruikt, waardoor ruimte is voor nieuwe
kathodische corrosiereacties.
Kenmerkend bij deze veel voorkomende vorm van microbiologisch
geïnitieerde corrosie is het ontstaan van ijzersulfide,
dat een zwarte laag doet ontstaan.
Maatregelen om biologische corrosie tegen te gaan:
Regelmatig reinigen en inspecteren van het systeem;
corrosie-inhibitoren aan het medium toevoegen;
het toevoegen van waterstofperoxide of ozon aan het
medium.
3.3 Scheurvorming en verbrossing tengevolge
van het lassen
3.3.1 Warmscheuren
Austenitische lastoevoegmaterialen, die op grond van hun
chemische samenstelling een volledig austenitische structuur
bezitten, staan in de lastechniek bekend als scheurgevoelig.
Dit geldt ook voor de WBZ van volaustenitische
basismaterialen. Het lassen met volaustenitisch lastoevoegmateriaal
kan vooral in dit opzicht moeilijkheden opleveren
door de vorming van warmscheuren. Warmscheuren ontstaan
bij hoge temperatuur tijdens het stollen van het lasmetaal
(zie figuur 3.12).
eveneens voor de WBZ van Nb- en Ti-gestabiliseerd austenitisch
roestvast staal. Diverse elementen in het lasmetaal
zoals P, S, O, Si en Nb zijn nadelig vanwege de (grote)
kans op het ontstaan van stolscheuren.
Om problemen te voorkomen moeten daarom, naast een
goed gekozen lasuitvoering, tevens hoge eisen aan de
chemische samenstelling en het ferrietgehalte van basisen
lastoevoegmateriaal worden gesteld.
Volaustenitische kwaliteiten zoals type 1.4845 (AISI 310)
zijn zeer gevoelig voor het optreden van warmscheuren.
Aan het lasmetaal wordt vaak 3-8% Mn toegevoegd om
deze scheurvorming te onderdrukken.
Maatregelen om warmscheuren te voorkomen:
Zorgen dat het lasmetaal altijd enige procenten deltaferriet
bevat;
P-, S-, O- en Si-gehalte van het lasmetaal zo laag mogelijk
houden (bijv. %P+%S16%. Ferrietvormers zoals Mo, Si verhogen de
gevoeligheid voor sigma-fase vorming.
figuur 3.12 Warmscheuren in type 1.4550 (AISI 347) lasmetaal
Wanneer roestvaste staalsoorten met een volledig austenitische
structuur gelast worden, zijn deze gevoelig voor
warmscheuren in het lasmetaal én de WBZ. Warmscheuren
die in het lasmetaal worden gevormd, zijn over het algemeen
stolscheuren of solidification cracks en ontstaan als
de krimpspanningen een kritische waarde overschrijden.
Smeltscheuren (liquation cracks) worden over het algemeen
in de WBZ gevormd, soms worden ze echter ook waargenomen
in het lasmetaal als er in meerdere lagen gelast is.
Smeltscheuren ontstaan doordat er laagsmeltende vloeistoffilms
op de korrelgrenzen wordt gevormd. Als austenitische
roestvaste staalsoorten worden gelast met een
volaustenitisch toevoegmateriaal, dan is het risico op warmscheuren
groot. Indien echter in het austenitisch lasmetaal
enkele procenten delta-ferriet (2-6%) aanwezig is, dan vermindert
de scheurgevoeligheid aanzienlijk. Bij het lassen
van typen 1.4301 (AISI 304) en 1.4401 (AISI 316) treedt
daarom warmscheuren vrijwel niet op.
Met niobium (Nb) gestabiliseerde basis- en toevoegmaterialen
blijken eveneens gevoelig te zijn voor stolscheuren,
zelfs als er ferriet aanwezig is in het lasmetaal. Dit geldt
figuur 3.13 Sigma-fase vorming in 1.4404 [13]
Deze intermetallische verbinding is bij kamertemperatuur
hard en bros en vermindert de taaiheid van het materiaal
sterk. Ook bij ferritische chroomstaalsoorten kan deze
sigma-fase voorkomen. De neiging tot uitscheiden wordt
groter naarmate het Cr-gehalte hoger is. De molybdeenhoudende
soorten zijn gevoeliger voor de vorming van
deze fase, ditzelfde geldt voor kwaliteiten waaraan Si, Ti
en Nb zijn toegevoegd.
De vorming treedt bij soorten zonder molybdeen pas op na
een langdurig verblijf in het kritieke temperatuurgebied.
Komt in de austeniet delta-ferriet voor, dan kan bij soorten
als 1.4404 de sigma-fase in het ferriet optreden na een relatief
kort verblijf op hoge temperatuur. In bepaalde soorten
met een hoog gehalte aan ferrietvormende elementen (bijvoorbeeld
het hoog-Mo-houdende AISI 317) kan de sigmafase
al ontstaan gedurende de warmtecyclus bij het lassen,
vooral bij het lassen in meerdere lagen.