ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
The effect of carbon diffusion on the mechanical properties of ferritic-austenitic weldments. Weldments between ferritic and austenitic steels indicate a diffusion of carbon from ferritic to austenitic partner as an influence of temperature stresses and due higher solubility of carbon in γ-iron in comparison to α-iron.Investigations on two characteristic weldments (German standard H II/1.4571 and H II/Ni) have been conducted in different annealed conditions to study the effect of carbon diffusion on the various mechanical properties.There is an observable impairement of the mechanical properties of the weldments. Increased hardness in the carburised zone causes cracking and tensile strength as well as notch toughness decrease in the decarburised area.
Notes:
In Schweißverbindungen zwischen ferritischen und austenitischen Stählen tritt bei einer Temperaturbeanspruchung eine Diffusion des Kohlenstoffes vom ferritischen Stahl in Richtung des austenitischen Schweißgutes aufgrund der größeren Kohlenstofflöslichkeit des γ-Fe gegenüber dem α-Fe ein. Der Diffusionsbereich gliedert sich in eine entkohlte, mehr oder weniger grobe, stengelkornförmige Zone aus α-Fe, ferner in eine feinkörnige Zone mit schmalem perlitischem Saum auf der Ferritseite der Verbindung, außerdem einem Karbidsaum auf der Austenitseite im γ-Fe-Gebiet sowie dem anschließenden austenitischen Schweißgut, welches ebenfalls langgestreckte, vergrößerte Kornstruktur (Schweißgußgefüge) aufweist (Diffusion, Effusion).In diesem Bereich, der lichtmikroskopisch gut erkennbar ist, sind die mechanisch-technologischen Eigenschaften merklich beeinträchtigt. In der feinkörnigen, perlitförmigen Zone treten hohe Härten auf, die wahrscheinlich durch Ausscheidung feiner Karbide im Sinne einer Auscheidungshärtung bedingt oder auf eine inhomogene Lösung des Kohlenstoffes im Austenit zurückzuführen sind. Die hohen Härten in dieser Zone sind für Rißbildungen verantwortlich. Die Zugfestigkeit der Gesamtverbindung sinkt mit steigender Temperaturbeanspruchung und auch die Kerbschlagzähigkeit fällt mit erhöhter Temperaturbeanspruchung deutlich ab. Hierfür sind sowohl der entkohlte, stengelförmige Gefügebereich als auch die schmale Härtezone verantwortlich. Diese Zusammenhänge werden durch Mikrosondenuntersuchungen qualitativ bestätigt.Die Kohlenstoff-Diffusion ist als auslösender Faktor für die Verminderung der mechanisch-technologischen Eigenschaften und den damit zusammenhängenden Folgen, wie Entstehen von Spannungsrissen bzw. Trennbrüchen, ferner der Spannungsrißkorrosion bei Vorhandensein entsprechender Korrosionsbedingungen verantwortlich.
Additional Material:
19 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19740050309
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