Metalograficzne aspekty uszkodzeń eksploatacyjnych złącza spawanego stali i staliwa austenitycznego

• Autorzy: Krawczyk J. , Bała P. , Pawłowski B. , Kąc S.

Warianty tytułu

EN

Metalographical aspects of austenitic steel and cast iron joints operation damages

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę roli połączenia spawanego odlewanej odśrodkowo rury ze staliwa austenitycznego z prętem dystansującym ze stali austenitycznej - w wystąpieniu uszkodzeń eksploatacyjnych rolki pieca samotokowego do obróbki cieplnej blach. Badania mikroskopowe próbek wyciętych z uszkodzonej rolki pieca samotokowego wykazały, że wykonanie połączenia spawanego powoduje powstanie w strefie wpływu ciepła ciągłej siatki wydzieleń węglikowych na granicach ziarn austenitu. Pęknięcia w badanej rolce pieca samotokowego powstały w wyniku dynamicznego oddziaływania łopatek dystansujących na przyspawany pręt ze stali austenitycznej, co spowodowało rozwój pęknięć wzdłuż siatki wydzieleń węglików na granicach ziarn austenitu.

EN

The paper presents analysis of a centrifugally casted austenitic steel pipe and austenitic steel distance rod welded connection role in damage performance of roller-hearth heat treatment furnace. Microscopic examination of samples cut from the damaged roller showed presence of continuous grid of carbides at the prior austenitic grain boundaries in weld heat affected zone. Dynamic interaction between distance blades and welded austenitic steel rod resulted in crack nucleation and propagation along continuous grid of carbides at the prior austenitic grain boundaries and consequently in roller damage.

Słowa kluczowe

PL

uszkodzenie eksploatacyjne; aspekt metalograficzny; złącze spawane; stal; staliwo austenityczne

EN

operation damage; metalographical aspect; welded joint; austenitic steel; cast iron

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 82, nr 2
• Strony: 21--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., il.

Twórcy

autor

Krawczyk J.

autor

Bała P.

autor

Pawłowski B.

autor

Kąc S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Sun Y., Ahlatci H,, Ozdogru E., Cimenogiu H.: Dry sliding wear behaviour of Fe-0.4C-25Cr-XNi cast steels. Wear 261, 3-4/2006.
• [2] Shi S., Lippold J.C.; Microstructure evolution during service exposure of two cast, heat-resisting stainless steels - HP-Nb modified and 20-32Nb. Materials Characterization 59, 8/2008.
• [3] Piekarski B.: Effect of Nb and Ti additions on microstructure, and identification of precipitates in stabilized Ni-Cr cast austenitic steels. Materials Characterization 47, 3-4/2001.
• [4] Sun Y: Response of cast austenitic stainless steel to Iow temperature plasma carburizing. Materials & Design 30, 4/2009.
• [5] Nunes F.C., Dille J., Delplancke J.-L., de Almeida LH.: Yttrium addition to heat-resistant cast stainless steel. Scripta Materialia 54, 9/2006.
• [6] Nunes F.C., de Almeida L.H., Dille J., Delplancke J.-L., Le May I.: Microstructural changes caused by yttrium addition to NbTi-modified centrifugally cast HP-type stainless steels. Materials Characterization 58, 2/2007.
• [7] de Almeida L.H., Ribeiro A.F., Le May I.; Microstructural characterization of modified 25Cr-35Ni centrifugally cast steel furnace tubes. Materials Characterization 49, 3/2002.
• [8] Wu X.Q., Jing KM., Zheng Y.G., Yao Z.M., Ke W., Hu Z.Q.: The eutectic carbides and creep rupture strength of 25Cr20Ni heat-resistant steel tubes centrifugally cast with different solidification conditions. Materials Science and Engineering A 293, 1-2/2000.
• [9] Gao J.W., Wang C.Y: Modeling the solidification of functionally graded materials by centrifugal casting. Materials Science and Engineering A 292, 2/2000.
• [10] Yae Kina A., Souza V.M., Tavares S.S.M., Souza J.A., de Abreu H.F.G.: Influence of heat treatments on the intergranular corrosion resistance of the AISI 347 cast and weld metal for high temperature services. Journal of Materials Processing Technology 199, 1-3/2008.
• [11] Bose S.C., Singh K., Ray A.K., Ghosh R.N.: Effect of thermal ageing on mechanical properties and microstructures of a standard G-X 12 CrMoVWNbN 1011 grade of cast steel for turbine casing, Materials Science and Engineering A 476, 1-2/2008.
• [12] Rodriguez J., Haro S., Velasco A., Colás R.: A metallographic study of aging in a cast heat-resisting alloy. Materials Characterization 45, 1/2000.
• [13] Branża T., Deschaux-Beaume F, Sierra G., Lours R: Study and prevention of cracking during weld-repair of heat-resistant cast steels. Journal of Materials Processing Technology 209, 1/2009.
• [14] Cicero S., Setién J., Gorrochategui L: Assessment of thermal aging embrittlement in a cast stainless steel valve and its effect on the structural integrity. Nuclear Engineering and Design 239,1/2009.
• [15] Silva I.C., Rebello J.M.A., Bruno A.C., Jacques P.J., Nysten B., Dille J.: Structural and magnetic Characterization of a carburized cast austenitic steel. Scripta Materialia 59, 9/2008.
• [16] Swaminathan J., Prasad R, Gunjan M.K., Gugloth K., Roy P K., Singh R., Ghosh R.: Mechanical strength and microstructural observations for remaining life assessment of service exposed 24Ni-24Cr-1.5Nb cast austenitic steel reformer tubes. Engineering Failure Analysis 15, 6/2008.
• [17] Shingledecker J.P, Maziasz P.J., Evans N.D., Pollard M.J.: Creep behavior of a new cast austenitic alloy. International Journal of Pressure Vessels and Piping 84, 1-2/2007.
• [18] Guan K., Xu X., Xu H., Wang Z.: Effect of aging at 700°C on precipitation and toughness of AISI 321 and AISI 347 austenitic stainless steel welds. Nuclear Engineering and Design 235, 23/2005.
• [19] Lu B.T., Chen Z.K., Luo J.L., Patchett B.M., Xu Z.H.: Pitting and stress corrosion cracking behavior in welded austenitic stainless steel. Electrochimica Acta 50, 6/2005.
• [20] Tasak E., Ziewiec A.: Spawalność materiałów konstrukcyjnych, Tom 1 - Spawalność stali, JAK, Kraków, 2009.
• [21] Tasak E.: Metalurgia spawania, JAK, Kraków, 2008.
• [22] Tasak E., Ziewiec A., Ciesielka M.: Pękanie połączeń spawanych stali eksploatowanych w podwyższonych temperaturach. Przegląd Spawalnictwa 7/2006.
• [23] Krawczyk J., Bała P, Pawłowski B., Kac S.: Strukturalne przyczyny uszkodzeń rur odlewanych odśrodkowo ze staliwa austenitycznego. Przegląd Odlewnictwa 11-12/2009.