การแตกตัวของเฟสซิกมาในเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์: เวลา-อุณหภูมิ-เส้นโค้งการตกตะกอน

เฟสซิกมาก่อตัวในเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์เร็วที่สุดระหว่างประมาณ 700 องศาถึง 900 องศา โดยมีเส้นโค้งการตกตะกอน (TTP) ของอุณหภูมิ-อุณหภูมิ- (TTP) ของเวลา ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 800–850 องศา - ซึ่งหมายความว่าแถบแคบ อุณหภูมิไม่สูงกว่าหรือต่ำกว่า คือจุดที่เกิดการตกตะกอนที่เร็วที่สุดและสร้างความเสียหายมากที่สุด เศษส่วนซิกมาที่มีขนาดเล็กเพียง 1–3% โดยปริมาตรอาจทำให้ความทนทานต่อแรงกระแทกและความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนลดลงอย่างรุนแรงและไม่สมสัดส่วน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการควบคุมเวลาที่ใช้ในช่วงนี้ระหว่างการเชื่อมและการบำบัดความร้อนจึงเป็นข้อกำหนดในการผลิตที่เข้มงวด ไม่ใช่รายละเอียดกระบวนการเล็กน้อย

ดูเพล็กซ์สแตนเลสมีชื่อเสียง - มีความแข็งแรงสูง ต้านทานคลอไรด์ได้ดีเยี่ยม - จากโครงสร้างจุลภาคที่สมดุลของออสเทนไนต์และเฟอร์ไรต์ที่มีส่วนเท่าๆ กัน ความสมดุลนั้นจะเปราะบางที่อุณหภูมิสูง เฟสเฟอร์ไรต์ถูกเก็บไว้นานเกินไปในหน้าต่างอุณหภูมิที่ไม่ถูกต้อง บางส่วนจะเปลี่ยนเป็นสารประกอบระหว่างโลหะที่เรียกว่า ซิกมาเฟส และคุณสมบัติที่มีค่าที่สุดของโลหะผสมก็พังทลายลง บทความนี้จะอธิบายว่าเฟสซิกมาคืออะไร กราฟการตกตะกอนของเวลา-อุณหภูมิ-มีลักษณะเป็นอย่างไร และผู้ผลิตต้องทำอะไรเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเฟสดังกล่าว

Sigma Phase คืออะไร และเหตุใดจึงทำให้ Duplex Stainless Steel เกิดการเปราะ?

เฟส Sigma เป็นสารประกอบระหว่างโลหะที่แข็งและเปราะ ซึ่งอุดมไปด้วยโครเมียมและโมลิบดีนัม ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเฟอร์ไรต์ในเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์สลายตัวที่อุณหภูมิสูง - และเนื่องจากดึงโครเมียมและโมลิบดีนัมออกจากเมทริกซ์โดยรอบ จึงสร้างความเสียหายทั้งความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนในเวลาเดียวกัน

เฟสซิกมาก่อตัวผ่านปฏิกิริยาประเภทยูเทคตอยด์- ซึ่งเฟอร์ไรต์จะสลายตัวไปเป็นเฟสซิกมาบวกออสเทนไนต์ทุติยภูมิ โดยจะมีการสร้างนิวเคลียสเป็นพิเศษที่ขอบเขต-เฟสออสเทนไนต์ของเฟอร์ไรต์ และ-ขอบเขตของเกรนเฟอร์ไรต์ - ของเฟอร์ไรต์ ซึ่งมักจะนำหน้าด้วยเฟสไคของอินเทอร์เมทัลลิกที่เกี่ยวข้องกัน ซึ่งก่อตัวเป็นอันดับแรกที่ขอบเขตเฟอร์ไรต์- และถูกใช้ในภายหลังเมื่อเฟสซิกมาเติบโตขึ้น

เนื่องจากเฟสซิกมามีความแข็งและเปราะจากภายใน และเนื่องจากการก่อตัวดึงโครเมียมและโมลิบดีนัมออกจากเมทริกซ์โดยรอบ จึงทำให้เกิดปัญหาสองประการพร้อมกัน: เฟสทุติยภูมิที่เปราะทางกายภาพซึ่งอยู่ที่ขอบเขตของเกรน และโครเมียม/โมลิบดีนัม-บริเวณที่อยู่ข้างๆ หมดซึ่งมีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนเฉพาะที่มากกว่ามาก กลไกความเสียหายแบบคู่นี้เป็นเหตุให้การเปราะของเฟสซิกมาถือเป็นความเสี่ยงในการผลิตที่สำคัญ แทนที่จะเป็นความอยากรู้อยากเห็นด้านโลหะวิทยาเพื่อความงาม

เส้นโค้งเวลา-อุณหภูมิ-ปริมาณน้ำฝน (TTP) แสดงสำหรับระยะซิกมา

เส้นโค้ง TTP จะพล็อตอุณหภูมิที่โลหะผสมถูกยึดไว้เทียบกับระยะเวลาที่ใช้ในการเกิดเฟสซิกมาตามที่กำหนด ทำให้เกิดเส้นโค้งรูปทรง C- ที่มีลักษณะเฉพาะซึ่ง 'จมูก' ทำเครื่องหมายการตกตะกอนที่เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ - สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ โดยปกติแล้วจมูกจะอยู่ที่ประมาณ 800–850 องศา

นักวิจัยสร้างเส้นโค้งเหล่านี้โดยการถือสารละลาย-ตัวอย่างที่ผ่านการอบอ่อนแล้วที่อุณหภูมิคงที่เป็นชุด จากนั้นจึงวัดว่าเฟสซิกมาได้ก่อตัวขึ้นมากน้อยเพียงใดหลังจากเวลากักเก็บที่แตกต่างกัน ตั้งแต่นาทีไปจนถึงมากกว่าหนึ่งพันชั่วโมง เมื่อพล็อตตามเวลา (สเกลบันทึก) เทียบกับแกนอุณหภูมิ เส้นโค้งที่ได้จะมีลักษณะคล้ายกับ "C" ด้านข้าง: การตกตะกอนจะช้าทั้งที่ปลายสูงและต่ำสุดของช่วงความเสี่ยง และเร็วที่สุดในช่วงกลาง

การศึกษาเกี่ยวกับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ UNS S31803 (2205) ที่ขึ้นรูปแล้วได้ระบุค่าซิกมาสูงสุด-จลนศาสตร์ของการก่อตัวประมาณ 850 องศา โดยงาน TTP ที่ตีพิมพ์ซึ่งครอบคลุมระยะเวลาในการจับยึดนานถึงและเกินกว่า 1,000 ชั่วโมงเพื่อระบุลักษณะเฉพาะของเส้นโค้งโดยสมบูรณ์ งานอิสระเกี่ยวกับเกรดดูเพล็กซ์แบบหล่อ เกรดซูเปอร์ดูเพล็กซ์ และองค์ประกอบดูเพล็กซ์แบบลีนทำให้ส่วนโค้งของส่วนโค้งอยู่ในแถบ 800–850 องศาทั่วไปเดียวกันอย่างสม่ำเสมอ แม้ว่ารูปร่างและจังหวะเวลาที่แน่นอนจะเปลี่ยนไปบ้างตามองค์ประกอบของโลหะผสมก็ตาม

ช่วงอุณหภูมิใดที่อันตรายที่สุดสำหรับการสร้างเฟสซิกมา

เขตอันตรายในทางปฏิบัติครอบคลุมประมาณ 700 องศาถึง 950 องศาทั่วทั้งเกรดดูเพล็กซ์และซูเปอร์ดูเพล็กซ์ โดยมีอุณหภูมิที่อันตรายที่สุดเพียงจุดเดียว - ปริมาณน้ำฝนที่เร็วที่สุด - มีการรายงานอย่างสม่ำเสมอประมาณ 800–850 องศา

ภายนอกแถบนี้ ภาพจะเปลี่ยนไป: ต่ำกว่าประมาณ 700 องศา การแพร่กระจายจะช้ามากพอที่การก่อตัวของซิกมาจะซบเซามาก แม้ว่าการเปิดรับแสงเป็นเวลานานจะยังคงยอมให้เกิดได้ และกลไกการแตกตัวของอุณหภูมิ-ที่ต่ำกว่า - 475 องศาที่แยกจากการสลายตัวของสปินโนดัลของเฟอร์ไรต์ - จะกลายเป็นความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องมากขึ้นแทน ที่สูงกว่าประมาณ 950–1000 องศา เฟสซิกมาจะมีความเสถียรน้อยลงทางอุณหพลศาสตร์ และมีแนวโน้มที่จะละลายกลับเข้าไปในเมทริกซ์ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการหลอมสารละลายเพื่อเป็นการบำบัดความร้อนแบบแก้ไข

ต้องใช้ Sigma Phase เพียงเล็กน้อยในการทำให้เกิดปัญหา?

ปริมาณเล็กน้อยอย่างน่าทึ่ง - ที่โดยทั่วไปอ้างถึงที่ต่ำถึง 1% ถึง 3% โดยปริมาตร - ก็เพียงพอที่จะทำให้ความทนทานต่อแรงกระแทกลดลงอย่างมากและไม่สมสัดส่วน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้การควบคุมเฟสซิกมาเข้มงวดผิดปกติเมื่อเทียบกับข้อบกพร่องทางโลหะวิทยาอื่นๆ มากมาย

นี่คือรายละเอียดที่ทำให้วิศวกรที่เพิ่งเริ่มใช้เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ส่วนใหญ่ประหลาดใจ: เฟสซิกมาไม่จำเป็นต้องสะสมเป็นจำนวนมากก่อนที่จะเป็นอันตราย การศึกษาอิสระหลายรายการเกี่ยวกับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ 2205 รายงานว่าปริมาณซิกมาในหลักเดียวที่ต่ำโดยปริมาตรนั้นเพียงพอที่จะทำให้ความเหนียวลดลงอย่างชัดเจน และกราฟพลังงานที่ส่งผลกระทบจะติดตามอย่างใกล้ชิดกับรูปร่างของกราฟการตกตะกอนของซิกมาเอง - ซึ่งมีช่วง 800–850 องศาเดียวกันกับที่ตกตะกอนซิกมาเร็วที่สุด ยังเป็นช่วงที่ทำให้เกิดความทนทานต่อแรงกระแทกต่ำที่สุดหลังจากอายุมากขึ้น เมื่อเวลาในการจับยึดและปริมาณซิกมาเพิ่มขึ้น ความแข็งแกร่งยังคงลดลง แต่การตกที่ชันที่สุดและเป็นผลสืบเนื่องมากที่สุดเกิดขึ้นตั้งแต่เนิ่นๆ ในระดับเศษส่วน การตรวจสอบด้วยภาพแบบทั่วไปอาจพลาดได้ง่าย

Sigma Phase ยังทำร้ายความต้านทานการกัดกร่อนหรือเพียงแค่ความแกร่งหรือไม่?

ทั้งคู่. การตกตะกอนในระยะซิกมาช่วยลดศักยภาพในการเกิดหลุมได้ และเพิ่มความไวต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการกัดกร่อนแบบหลุม เนื่องจากการสูญเสียโครเมียม- และโมลิบดีนัม-รอบๆ อนุภาคซิกมาแต่ละอนุภาคจะบ่อนทำลายฟิล์มเฉื่อยตรงจุดที่ต้องการมากที่สุด

ผลที่ตามมาของการกัดกร่อนตามมาโดยตรงจากการก่อตัวในเฟสซิกมา: เมื่อโครเมียมและโมลิบดีนัมกระจายเข้าสู่อนุภาคซิกมาที่กำลังเติบโต เมทริกซ์ที่อยู่รอบๆ ทันทีจะหมดลงเฉพาะในองค์ประกอบเดียวกันที่ทำให้ฟิล์มพาสซีฟออกไซด์มีความเสถียร การทดสอบเคมีไฟฟ้าบนสเตนเลสดูเพล็กซ์ที่มีอายุมากแสดงให้เห็นว่ามีโอกาสเกิดการตกเป็นรูพรุนเมื่อปริมาณซิกมาเพิ่มขึ้น โดยบริเวณที่ไม่โต้ตอบจะแคบลงและในที่สุดก็ไม่เสถียรที่เศษส่วนซิกมาที่สูงขึ้น

หลุมแสดงให้เห็นว่ามีนิวเคลียสพิเศษเป็นพิเศษในโซนที่โครเมียม-หมดสิ้นซึ่งอยู่รอบๆ อนุภาคซิกมา และระดับความรุนแรงก็ขึ้นอยู่กับทั้งปริมาณและการกระจายของซิกมาซึ่งมีอนุภาคซิกมาเข้มข้น - อยู่ โดยทั่วไปจะสร้างความเสียหายมากกว่าเศษส่วนปริมาตรเดียวกันที่กระจายอย่างประณีต กล่าวโดยสรุป ส่วนประกอบอาจไม่ผ่านการทดสอบการกัดกร่อนในบริเวณที่มีรอยเชื่อมหรือความร้อน-เหมือนกันทุกประการ ซึ่งก็ไม่ผ่านการทดสอบการกระแทกด้วย

เหตุใดการเชื่อมจึงทำให้ดูเพล็กซ์สแตนเลสตกอยู่ในความเสี่ยงของเฟสซิกมา

โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-ถัดจากรอยเชื่อมย่อมผ่านแถบอันตราย 700–950 องศาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างการให้ความร้อนและความเย็น และการผ่านรอยเชื่อมหลายจุดหรือการระบายความร้อนระหว่างรอยเชื่อมที่ช้าสามารถสะสมเวลาได้เพียงพอในแถบนั้นเพื่อตกตะกอนให้เกิดเฟสซิกมาที่สร้างความเสียหาย แม้ว่าไม่มีการผ่านจุดใดจุดหนึ่งที่เห็นได้ชัดว่าร้อนเกินไปก็ตาม

การเชื่อมอาร์กทุกอันจะสร้างเกรเดียนต์ของอุณหภูมิที่แผ่ออกมาจากสระเชื่อม และที่ใดที่หนึ่งตามแนวเกรเดียนต์นั้น โลหะฐานจะอยู่ภายในช่วงการก่อตัวซิกมา{0}}เป็นเวลาสั้นๆ การจ่ายบอลเร็วเพียงครั้งเดียวอาจไม่คงอยู่นานพอที่จะสำคัญได้ การเชื่อมหลาย-ผ่าน การป้อนความร้อนสูง การควบคุมอุณหภูมิระหว่างกระบวนการไม่เพียงพอ หรือการระบายความร้อนช้าในส่วนหนา ต่างก็ช่วยยืดเวลาที่ใช้ในแถบอันตรายให้เกินกว่าที่เส้นโค้ง TTP ของโลหะผสมจะอนุญาตก่อนที่เนื้อหาซิกมาจะสร้างความเสียหายจะปรากฏขึ้น นี่คือเหตุผลว่าทำไมขั้นตอนการเชื่อมสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์จึงระบุอินพุตความร้อนสูงสุด อุณหภูมิระหว่างทางที่ถูกควบคุม และ - ในหลายกรณี - ข้อกำหนดสำหรับการทำความเย็นอย่างรวดเร็วผ่านช่วงวิกฤต แทนที่จะปล่อยให้อัตราการทำความเย็นเป็นไปตามโอกาส

จริงๆ แล้ว Sigma Phase ก่อตัวได้เร็วแค่ไหน - นาทีหรือชั่วโมง?

ที่ส่วนโค้งของเส้นโค้ง เฟสซิกมาที่ตรวจจับได้สามารถเริ่มก่อตัวได้ภายในเวลาไม่ถึงสองชั่วโมง และในองค์ประกอบที่หล่อและโลหะผสมสูงบางรายการ ภายในเวลาประมาณ 100 นาทีหรือน้อยกว่า - เร็วพอที่จะทำให้คูลดาวน์ของการเชื่อมที่ช้าหรือหลัง-การควบคุมความร้อนของรอยเชื่อมไม่ถูกต้องนั้นเป็นความเสี่ยงที่เกิดขึ้นจริง ไม่ใช่ตามทฤษฎี

ข้อมูล TTP ที่เผยแพร่สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ CD3MN แบบหล่อ วางส่วนโค้งของส่วนโค้งไว้ที่ประมาณ 800 องศา โดยเริ่มก่อตัวซิกมาที่ตรวจพบได้ โดยจะเริ่มใช้เวลาประมาณ 100 นาที การศึกษาจลน์ศาสตร์เกี่ยวกับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในปี 2205 รายงานจลนพลศาสตร์ของการเปลี่ยนแปลงที่เร็วที่สุดที่ 850 องศา ด้วยการศึกษาลักษณะเฉพาะเต็มรูปแบบซึ่งขยายเวลาการจับไว้นานกว่า 1,000 ชั่วโมงเพื่อทำแผนที่เส้นโค้งทั้งหมด รวมถึงอัตราการก่อตัวที่ช้ากว่ามากที่ขอบของแถบอันตราย ความหมายในทางปฏิบัติคือไม่สมมาตร: ส่วนที่เร็วที่สุดของเส้นโค้งจะทำงานในช่วงเวลาประมาณหนึ่งชั่วโมงถึงสองสามชั่วโมง ซึ่งก็คือภายในเวลานั้น การเชื่อมส่วนที่หนา-หรือวงจรเตาเผาที่ได้รับการควบคุมอย่างไม่เหมาะสมสามารถผ่านไปในช่วงอุณหภูมินั้นได้

ต้องใช้อัตราการทำความเย็นเท่าใดหลังจากการหลอมสารละลายเพื่อหลีกเลี่ยงเฟสซิกมา

อัตราการทำความเย็นที่เร็วกว่าประมาณ 0.25 K/s ผ่านช่วงการก่อตัวซิกมา-ได้รับการรายงานเพื่อระงับการก่อตัวของเฟสซิกมาในระหว่างการทำความเย็นอย่างต่อเนื่องจากอุณหภูมิการหลอมเหลว- ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการดับน้ำหรือบังคับ-การระบายความร้อนด้วยอากาศ - จึงไม่ช้า แต่ยังคง-การระบายความร้อนด้วยอากาศในส่วนที่หนา - ถือเป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐานสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์

การหลอมสารละลายที่อุณหภูมิสูง (โดยทั่วไปจะสูงกว่าประมาณ 1,000–1,050 องศา ) จะละลายเฟสซิกมาที่มีอยู่และรีเซ็ตสมดุลออสเทนไนต์-เฟอร์ไรต์ แต่ประโยชน์ที่ได้จะคงไว้ก็ต่อเมื่อคูลดาวน์ที่ตามมาผ่านช่วงซิกมา-อย่างรวดเร็วเพียงพอที่จะป้องกันการตกตะกอนใหม่ การศึกษาการเปลี่ยนแปลง-การทำความเย็น-อย่างต่อเนื่องที่สร้างขึ้นควบคู่ไปกับข้อมูล TTP ยืนยันว่าการทำความเย็นอย่างรวดเร็วเพียงพอ - โดยมีเกณฑ์ที่เผยแพร่ในช่วงประมาณหนึ่งในสี่ขององศาเซลเซียสต่อวินาที - หลีกเลี่ยงการเกิดซิกมาที่มีความหมาย แม้ว่าวัสดุชนิดเดียวกันจะก่อตัวเป็นซิกมาได้ทันทีหากถือไว้ภายใต้อุณหภูมิความร้อนในระดับอันตราย นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมส่วนประกอบดูเพล็กซ์ส่วนหนา-จึงจำเป็นต้องมีการชุบแข็งอย่างรุนแรงหลังการหลอมสารละลาย: มวลเพียงอย่างเดียวสามารถชะลออัตราการทำความเย็นที่แกนของส่วนประกอบให้ต่ำกว่าเกณฑ์นี้ แม้ว่าพื้นผิวจะเย็นลงอย่างรวดเร็วก็ตาม

Sigma Phase ตรวจพบได้อย่างไรในส่วนประกอบที่เสร็จสมบูรณ์หรือใน-บริการ

การตรวจสอบโลหะวิทยาด้วยการกัดแบบเลือกสรรยังคงเป็นวิธีการอ้างอิง แต่เทคนิคแบบไม่ทำลาย - รวมถึงวิธีแม่เหล็กและเคมีไฟฟ้าที่ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเฉพาะของเฟสซิกมาจากเฟอร์ไรต์ - ถูกนำมาใช้มากขึ้นในการคัดกรองส่วนประกอบโดยไม่ต้องตัดตัวอย่าง

วิทยาโลหะวิทยา: ส่วนที่ขัดเงาพร้อมการแกะสลักแบบเลือกสรรเผยให้เห็นสัณฐานวิทยาของเฟสซิกมาและการกระจายโดยตรง และยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับการหาปริมาณเศษส่วนขั้นสุดท้าย{0}}

การทดสอบแรงกระแทก: การทดสอบแบบชาร์ปีเป็นตัวบ่งชี้ทางอ้อมที่แข็งแกร่ง เนื่องจากกราฟพลังงานกระแทกจะติดตามปริมาณซิกมาในเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่มีอายุมากอย่างใกล้ชิด

วิธีการแม่เหล็กและแม่เหล็กไฟฟ้า: เนื่องจากเฟสซิกมาไม่ใช่-แม่เหล็กในขณะที่เฟอร์ไรต์เป็นเฟอร์โรแมกเนติก การก่อตัวจึงเปลี่ยนแปลงการตอบสนองทางแม่เหล็กของวัสดุได้อย่างวัดผลได้ ทำให้สามารถคัดกรองแบบไม่ทำลายได้

การทดสอบเคมีไฟฟ้า: โพลาไรเซชันแบบโพเทนชิโอไดนามิกสามารถตรวจจับการลดลงของศักยภาพในการเกิดรูพรุนที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียซิกมา{0}}ที่เกี่ยวข้องกับโครเมียมและโมลิบดีนัม ซึ่งทำให้เกิดการกัดกร่อนทางอ้อมแต่มีความละเอียดอ่อน-

สำหรับส่วนประกอบที่ประดิษฐ์ขึ้นที่สำคัญ การรวมกันของแนวทาง - แทนที่จะเป็นการทดสอบเดี่ยวใดๆ - ให้ภาพที่น่าเชื่อถือที่สุด เนื่องจากการสูญเสียความเหนียว ความไวต่อการกัดกร่อน และปริมาณซิกมาที่สังเกตได้โดยตรงไม่ได้เคลื่อนที่เป็นขั้นตอนล็อคที่เศษส่วนซิกมาต่ำมากเสมอไป

ผู้ผลิตควรทำอย่างไรเพื่อป้องกันการแตกตัวของเฟสซิกมา

ควบคุมอินพุตความร้อนและอุณหภูมิระหว่างการเชื่อม เย็นลงอย่างรวดเร็วในช่วง 700–950 องศาหลังจากการสัมผัสกับอุณหภูมิสูง- และตรวจสอบผลลัพธ์ด้วยการทดสอบแรงกระแทก แทนที่จะอาศัยการตรวจสอบด้วยภาพเพียงอย่างเดียว

ระบุและบังคับใช้อุณหภูมิระหว่างทางสูงสุดและขีดจำกัดอินพุตความร้อนในข้อกำหนดเฉพาะของขั้นตอนการเชื่อม เนื่องจากสิ่งเหล่านี้จะควบคุมโดยตรงว่าพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ-จะคงอยู่ในแถบอันตรายได้นานแค่ไหน

ใช้การระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว - การระบายความร้อนด้วยน้ำหรือการบังคับ-การระบายความร้อนด้วยอากาศตามความเหมาะสมกับความหนาของส่วน - หลังจากการหลอมสารละลายหรือ-วงจรการระบายความร้อนที่อุณหภูมิสูงใดๆ แทนที่จะปล่อยให้การระบายความร้อนด้วยอากาศช้าและนิ่ง-

คำนึงถึงความหนาของส่วนอย่างชัดเจน: ส่วนประกอบที่มีความหนาจะเย็นตัวช้าลงที่แกนกลาง และอาจจำเป็นต้องชุบแข็งมากขึ้นเพื่อให้ได้อัตราการทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพเช่นเดียวกับส่วนที่บาง

ต้องมีการทดสอบแรงกระแทกแบบชาร์ปีในบันทึกคุณสมบัติขั้นตอน และ (หากใช้งานได้จริง) บนรอยเชื่อมในการผลิต เนื่องจากการสูญเสียความเหนียวเป็นตัวบ่งชี้ที่ละเอียดอ่อนที่สุดประการหนึ่งของการเกิดซิกมาในระยะเริ่มแรก

ในกรณีที่เงื่อนไขการบริการเกี่ยวข้องกับการสัมผัสซ้ำหรือเป็นเวลานานใกล้กับแถบอันตราย ให้ประเมินการเลือกโลหะผสมด้วยตัวเอง - องค์ประกอบดูเพล็กซ์และกลยุทธ์การผสมอัลลอยด์บางอย่างจะชะลอการสร้างซิกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าสิ่งอื่น

คำถามที่พบบ่อย

เฟสซิกมาก่อตัวเร็วที่สุดในเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่อุณหภูมิเท่าใด

การศึกษาการตกตะกอนของเวลาที่เผยแพร่ส่วนใหญ่-อุณหภูมิ-จะทำให้เกิดซิกมาที่เร็วที่สุด - 'จมูก' ของเส้นโค้ง - ประมาณ 800–850 องศา แม้ว่าค่าที่แน่นอนจะเปลี่ยนไปเล็กน้อยตามองค์ประกอบของโลหะผสม

ซิกมาเฟสอันตรายแค่ไหน?

เล็กๆ น้อยๆ อย่างน่าประหลาดใจ การศึกษาหลายชิ้นรายงานการสูญเสียความเหนียวอย่างมากจากเศษส่วนซิกมาในช่วงประมาณ 1% ถึง 3% โดยปริมาตร ก่อนที่เฟสจะมองเห็นได้ง่ายโดยไม่ต้องตรวจสอบทางโลหะวิทยา

เฟสซิกมาส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนหรือเพียงแค่ความทนทานเชิงกลหรือไม่

ทั้งคู่. การสร้างเฟสซิกมาจะทำให้โครเมียมและโมลิบดีนัมหมดไปจากเมทริกซ์โดยรอบ ซึ่งสามารถวัดศักยภาพในการเกิดรูพรุนได้ และเพิ่มความไวต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการกัดกร่อนแบบรูพรุน นอกเหนือจากการลดความทนทานต่อแรงกระแทก

ซิกมาเฟสสามารถลบออกได้หรือไม่เมื่อเกิดขึ้นแล้ว?

ใช่ โดยทั่วไปผ่านการหลอมสารละลายที่อุณหภูมิสูงเพียงพอ (โดยทั่วไปสูงกว่าประมาณ 1,000–1,050 องศา ) ตามด้วยการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะละลายเฟสซิกมากลับเข้าไปในเมทริกซ์และคืนโครงสร้างจุลภาคที่สมดุล - โดยมีเงื่อนไขว่าคูลดาวน์ครั้งต่อไปจะเร็วพอที่จะป้องกันการเปลี่ยนรูปใหม่

เหตุใดการเชื่อมจึงเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของเฟสซิกมาในภาคสนาม?

เนื่องจากโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-รอบๆ รอยเชื่อมใดๆ ย่อมผ่านช่วงอุณหภูมิการก่อตัวซิกมา-อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างการทำความร้อนและความเย็น และการเชื่อมหลาย-ผ่านหรือความร้อนสูงเข้าสามารถสะสมเวลาเพียงพอในช่วงนั้นเพื่อตกตะกอนปริมาณซิกมาที่สร้างความเสียหาย