ש: לאחרונה התחלנו לבצע עבודות הדורשות שחלק מהרכיבים יהיו עשויים בעיקר מפלדת אל-חלד 304, אשר מרותכת לעצמה ולפלדה רכה. חווינו כמה בעיות של סדקים בריתוכים מפלדת אל-חלד לעובי של עד 1.25 אינץ'. צוין שיש לנו ספירת פריט נמוכה. האם תוכל להסביר מה זה וכיצד לתקן את זה?
א: זו שאלה טובה. כן, אנחנו יכולים לעזור לך להבין מה המשמעות של ספירת פריט נמוכה וכיצד למנוע זאת.
ראשית, בואו נסקור את ההגדרה של פלדת אל-חלד (SS) וכיצד פריט קשור למפרקים מרותכים. פלדה שחורה וסגסוגות שלה מכילות יותר מ-50% ברזל. זה כולל את כל פלדות הפחמן והאל-חלד וקבוצות מוגדרות אחרות. אלומיניום, נחושת וטיטניום אינם מכילים ברזל, ולכן הם דוגמאות מצוינות לסגסוגות לא ברזליות.
המרכיבים העיקריים של סגסוגת זו הם פלדת פחמן עם לפחות 90% ברזל ופלדת נירוסטה עם 70 עד 80% ברזל. כדי להיות מסווגת כפלדת נירוסטה, היא חייבת להכיל לפחות 11.5% כרום. רמות כרום מעל סף מינימלי זה מקדמות את היווצרות שכבות תחמוצת כרום על משטחי פלדה ומונעות היווצרות חמצון כגון חלודה (תחמוצת ברזל) או קורוזיה הנגרמת כתוצאה מהתקפה כימית.
SS מחולק בעיקר לשלוש קבוצות: אוסטניט, פריט ומרטנזיט. שמם נובע ממבנה הגביש בטמפרטורת החדר המרכיב אותם. קבוצה נפוצה נוספת היא SS דופלקס, שהוא איזון בין פריט לאוסטניט במבנה הגבישי.
סדרת 300 של פלדה אוסטניטית מכילה 16% עד 30% כרום ו-8% עד 40% ניקל, ויוצרת מבנה גבישי אוסטניטי בעיקרו. כדי לקדם את היווצרות יחס האוסטניט-פריט, מוסיפים מייצבים כמו ניקל, פחמן, מנגן וחנקן במהלך תהליך ייצור הפלדה. כמה מהדרגות הנפוצות הן 304, 316 ו-347. מציע עמידות טובה בפני קורוזיה; משמש בעיקר במזון, שירותים כימיים, תרופות ויישומים קריוגניים. שליטה על היווצרות פריט מספקת קשיחות מצוינת בטמפרטורה נמוכה.
פלדה פריטית מסוג SS היא דרגה מסדרה 400 שהיא מגנטית לחלוטין, מכילה 11.5% עד 30% כרום, ובעלת מבנה גבישי פריטי דומיננטי. כדי לקדם את היווצרות הפריט, מייצבים כוללים כרום, סיליקון, מוליבדן וניוביום במהלך ייצור הפלדה. סוגים אלה של SS נמצאים בשימוש נפוץ במערכות פליטה לרכב ותחנות כוח ויש להם יישומים מוגבלים בטמפרטורה גבוהה. מספר סוגים נפוצים הם 405, 409, 430 ו-446.
דרגות מרטנזיטיות, המזוהות גם בסדרת 400 כגון 403, 410 ו-440, הן מגנטיות, מכילות 11.5% עד 18% כרום, ובעלות מבנה גבישי של מרטנזיט. לשילוב זה תכולת הזהב הנמוכה ביותר, מה שהופך אותן לזלות ביותר לייצור. הן מספקות עמידות מסוימת בפני קורוזיה; חוזק מעולה; והן משמשות בדרך כלל בכלי שולחן, ציוד דנטלי וכירורגי, כלי בישול וסוגים מסוימים של כלים.
בעת ריתוך SS, סוג המצע והשימוש בו יקבעו את מתכת המילוי המתאימה לשימוש. אם אתם משתמשים בתהליך מיגון גז, ייתכן שתצטרכו להקדיש תשומת לב מיוחדת לתערובות גז המיגון כדי למנוע בעיות מסוימות הקשורות לריתוך.
כדי להלחים את ה-304 לעצמו, תזדקקו לאלקטרודה E308/308L. האות "L" מייצגת דל פחמן, המסייעת במניעת קורוזיה בין-גרגירית. לאלקטרודות אלו יש תכולת פחמן מתחת ל-0.03%; כל דבר מעל זה מגביר את הסיכון לשקיעת פחמן לגבולות הגרגירים ולהתמזג עם כרום ליצירת קרבידי כרום, ובכך מפחית ביעילות את עמידות הקורוזיה של הפלדה. זה מתברר אם מתרחשת קורוזיה באזור המושפע מחום (HAZ) של חיבורי ריתוך SS. שיקול נוסף עבור SS דרגה L הוא שיש להם חוזק מתיחה נמוך יותר בטמפרטורות שירות גבוהות מאשר כיתות SS ישירות.
מכיוון ש-304 הוא סוג אוסטניט של מתכת רתכת, מתכת הריתוך המתאימה תכיל את רוב האוסטניט. עם זאת, האלקטרודה עצמה תכיל מייצב פריט, כגון מוליבדן, כדי לקדם את היווצרות הפריט במתכת הריתוך. יצרנים בדרך כלל מציינים טווח טיפוסי של כמויות פריט עבור מתכת הריתוך. כפי שצוין קודם לכן, פחמן הוא מייצב אוסטניט חזק, ומסיבות אלה קריטי למנוע את הוספתו למתכת הריתוך.
מספרי הפריט נגזרים מדיאגרמת שאפלר ודיאגרמת WRC-1992, המשתמשות בנוסחאות של שקילות ניקל וכרום לחישוב הערך, אשר כאשר מוצגים על הדיאגרמה מייצרים מספר מנורמל. מספר הפריט בין 0 ל-7 מתאים לאחוז הנפחי של מבנה גביש הפריט הקיים במתכת הריתוך; עם זאת, באחוזים גבוהים יותר, מספר הפריט עולה בקצב מהיר יותר. זכרו שפריט ב-SS אינו זהה לפריט של פלדת פחמן, אלא פאזה הנקראת דלתא פריט. ל-SS אוסטניטית אין טרנספורמציות פאזה הקשורות לתהליכי טמפרטורה גבוהה כמו טיפול בחום.
היווצרות פריט רצויה מכיוון שהיא גמישה יותר מאוסטניט, אך יש לשלוט בה. ספירת פריט נמוכה יכולה לייצר ריתוכים בעלי עמידות מצוינת בפני קורוזיה ביישומים מסוימים, אך נוטה ביותר לסדקים חמים במהלך הריתוך. עבור תנאי שימוש כלליים, ספירת הפריט צריכה להיות בין 5 ל-10, אך עבור יישומים מסוימים ייתכן שיידרשו ערכים נמוכים או גבוהים יותר. ניתן לאמת בקלות פריטים בעבודה באמצעות מחוון פריט.
מאחר שציינת שיש לך בעיות סדקים וספירת פריט נמוכה, עליך לבחון היטב את מתכת המילוי שלך ולוודא שהיא מייצרת מספיק ספירת פריט - בסביבות 8 אמור לעזור. כמו כן, אם אתה משתמש בריתוך קשת עם ליבת שטף (FCAW), מתכות מילוי אלו משתמשות בדרך כלל בגז מגן של 100% פחמן דו-חמצני או בתערובת של 75% ארגון/25% CO2, מה שעלול לגרום לספיגת פחמן במתכת הריתוך. ייתכן שתרצה לעבור לתהליך ריתוך קשת מתכת בגז (GMAW) ולהשתמש בתערובת של 98% ארגון/2% חמצן כדי להפחית את האפשרות של ספיגת פחמן.
כדי לרתך נירוסטה לפלדת פחמן, עליך להשתמש בחומר מילוי E309L. מתכת מילוי זו משמשת במיוחד לריתוך מתכות שונות ויוצרת כמות מסוימת של פריט לאחר שפלדת הפחמן מדוללת לתוך הריתוך. מכיוון שחלק מהפחמן נספג בפלדת פחמן, מוסיפים מייצבים של פריט למתכת המילוי כדי לנטרל את הנטייה של הפחמן ליצור אוסטניט. זה יסייע במניעת סדקים תרמיים ביישומי ריתוך.
לסיכום, אם ברצונכם לחסל סדקים חמים במפרקים מרותכים של נירוסטה אוסטנית, ודאו שיש מספיק מתכת מילוי פריט ופעל לפי נוהלי ריתוך נאותים. שמרו על כניסת חום מתחת ל-50 קילו-ג'אול/אינץ', שמרו על טמפרטורות בין-מעבר בינוניות עד נמוכות, וודאו שמפרקי ההלחמה נקיים מכל זיהום לפני ההלחמה. השתמשו במדיד מתאים כדי לאמת את כמות הפריט במפרק המרותך, כאשר מכוונים ל-5 עד 10.
WELDER, לשעבר Practical Welding Today, מציג את האנשים האמיתיים שמייצרים את המוצרים שאנו משתמשים בהם ועובדים איתם מדי יום. מגזין זה משרת את קהילת הריתוך בצפון אמריקה למעלה מ-20 שנה.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The FABRICATOR, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
המהדורה הדיגיטלית של כתב העת The Tube & Pipe Journal נגישה כעת במלואה, ומספקת גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
תיהנו מגישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של STAMPING Journal, המספקת את ההתקדמות הטכנולוגית, שיטות העבודה המומלצות וחדשות התעשייה האחרונות עבור שוק הטבעת המתכת.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The Fabricator בספרדית, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.