Bányászati és Kohászati Lapok - Kohászat, 2013 (146. évfolyam, 1-6. szám)

2013 / 1. szám

VASKOHÁSZAT­I ROVATVEZETŐK: dr. Takács István és dr. Tardy Pál MÁJLINGER KORNÉL - SZABÓ PÉTER JÁNOS Ausztenites acél keményforrasztáskor fellépő szemcsehatármenti repedése Ausztenites acélok rézalapú forraszanyaggal történő keményforrasztá­sánál fellépő hibajelenség, hogy a forraszanyag szemcsehatárok men­tén az alapanyagba oldódik, ezzel repedést képez a szemcsehatárokon. Ez a jelenség mind az AISI 304-es, mind az AISI 310-es ausztenites hen­gerelt acéloknál fennáll, bár az AISI 310-es acélnál jelentősen kisebb mértékben. E nemkívánatos jelenség kiküszöbölésére - mivel a folya­mat főként nagyszögű szemcsehatárok mentén megy végbe - célul tűz­tük ki a speciális ún. CSL-szemcsehatárok (Coincident Site Lattice) számának növelését termomechanikus kezeléssel. 1, 48 és 72 órás hőkezeléseket végeztünk 950 °C-on különböző mértékű hidegalakítás után, majd a mintákon elvégeztük a keményforrasztást Boehler SG­­CuSi3 forraszanyaggal. A szemcsehatárokat elektropolírozott mintákon elektronmikroszkópban visszaszórt elektron-diffrakciós módszerrel vizsgáltuk. A kezelések hatására megnőtt a speciális szemcsehatárok aránya, és mindkét alapanyagnál jelentős csökkenés volt tapasztalha­tó a repedések méreteiben mind hosszirányban, mind szélességben. Cikkünkben a különböző paraméterekkel elvégzett kezelések hatását elemezzük. Májlinger Kornél okleveles gépészmérnök, nemzetközi hegesztőmérnök, a BME Anyagtudomány és Technológia Tanszékének egyetemi adjunktusa. 2011-ben PhD-fo­­kozatot szerzett öntöttvas motorblokkok futófelületének lézersugaras kezelése téma­körből. Kutatási területe a fémmátrixú kompozitok előállítása és mikroszerkezeti tulaj­donságaik vizsgálata. Szabó Péter János okleveles villamosmérnök, a BME Anyagtudomány és Technoló­gia Tanszékének egyetemi docense. 1995-ben PhD-fokozatot szerzett a nagyfelbon­tású röntgen vonalprofil-analízis témaköréből. Fő kutatási területe az anyagok elekt­ronmikroszkópos vizsgálata, ezen belül a szemcsehatárok szerepének tisztázása egyes fémfizikai folyamatokban. Bevezetés Korrózióálló acélokat széles körben használnak az ipar számos területén. Ezek egy nagy csoportját, az auszte­nites acélokat az autóipar [1] is szíve­sen alkalmazza. Sok esetben ezeket az ausztenites alkatrészeket légmen­tesen kell egymáshoz kötni, erre jó megoldás a hegesztés és a kemény­forrasztás. A keményforrasztás haté­kony megoldás kisebb mechanikai ter­helések esetén, például személyautók kipufogójának gyártásakor. Ilyen alkal­mazásokra széles körben használják az AISI 304-es acélt jó mechanikai tulajdonságai és széles hőmér­séklettartományban kiváló korrózióál­lósága miatt. Ausztenites acélok ke­ményforrasztására általában réz alapú forraszanyagokat használnak. AISI 304-es acél Boehler SG-CuSi3 for­raszanyaggal történő keményforrasz­tásakor hosszú szemcsehatármenti repedések jelennek meg az acélban, melyek tele vannak forraszanyaggal (1. ábra). Ez a jelenség hasonló az ausztenites acélok szemcsehatár­menti korróziójához. A szemcsehatár­menti korrózió megelőzhető, illetve javítható az ún. speciális szemcseha­tárok arányának növelésével [2—4]. A szemcsehatárokat tulajdonsága­ik szerint különböző szempontok sze­rint csoportosíthatjuk. A random, vagy általános szemcsehatárokat fajlagos tulajdonságaik (pl. átlagos energiájuk) szerint jellemezhetjük. Másrészről léteznek az ún. speciális szemcseha­tárok, melyek fajlagos tulajdonságai jelentősen eltérnek a random szem­csehatárokétól. A különbségeket ezeknek a szemcsehatároknak a geo­metriája okozza. Azokat a szemcsehatárokat, me­lyek atomjainak meghatározott ará­nya a szemcsehatár síkjában egybe­esik a szemcsehatár által elválasztott szemcsék rácsainak rácspontjaival, a CSL-modellel (Coincident Site Lattice, egybeeső rácshelyek) írhatjuk le [5]. Ezeket a szemcsehatárokat az ún. 2 értékkel jellemezhetjük. A 2 érték adja meg, hogy hány atom esik egybe a határon, például a 23 határ­nál minden harmadik. Adott 2 értéket gyakran több miszorientációval is el lehet érni. Például a 233 elérhető az egyik szemcse képzeletbeli 20,05 fokos elforgatásával a [110] körül, vagy 33,56 fokos elforgatással a [311] és 58,99 fokos elforgatással a [110] tengely körül is. Ez a három leírás ugyanazt a 233-as CSL-t eredménye­zi, így együttesen jelentkeznek az ■ 1. ábra. Fénymikroszkópos felvétel egy MIG-forrasztott minta keresztmetszetéről (304-es acél szállítási állapotban forrasztva) 146. évfolyam, 1. szám *2013­­ www.emlokenet.hu

Next