Determination of the cracking phenomenon in a stainless steel welded joint
Keywords:
cracking, sigma phase, ?-ferrite, Weld, carbides.Abstract
The phenomenon of cracking was determined in a welded joint of austenitic stainless steel 304, with a thickness of 5 mm and welded with an electrode E 308L-16 of 4 mm in diameter. The plate was cut from the affected area, where the areas of the welding bead, generated by the thermal welding cycle, were analyzed by means of optical and hardness microscopy. It was determined that the cracking phenomenon in the material is associated with the precipitation of the sigma phase, which occurs through the grain boundaries at temperatures between 500 and 850 ºC and the formation of carbides of the M23C6 type. The joint zones were preceded by the formation of austenitic structure with skeletal dendrites and with 6% δ-ferrite, which predicts that under these conditions the cracking phenomenon should not exist. Hardness increased from 201.7 HV in the base metal, to 262.5 HV in the heat-affected zone, and to 284.5 HV in the cast.Downloads
References
AGUILAR, R. & SORIA, E. 2012. Inspección y análisis de falla por corrosión en una tubería de acero inoxidable. FIUSAC 1(7): 12-18.
ARES, A; CARAM, R.; JAIME, M.; FERRANDINI, P.; DUTRA, A.; GUEJIMAN, S. & SCHVEZOV, C. 2005. Solidificación y microestructura de un acero inoxidable austenítico. Anales AFA 17(1): 240-249.
ARMSTRONG, R. 2014. Engieneering science aspects of the Hall-Petch relation. Acta Mechanichal. 225(4): 1013-1028.
ASTA, E.; RÍOS, J. & CAMBIASSO, F. 2018. Análisis comparativo en la determinación de ferrita delta para aceros inoxidables austeníticos. Materia 23(2): 1-10.
BRIONES, F. 2014. Caracterización microestructural y mecánica de una soldadura disímil de aceros inoxidables 316L/Al-6XN. Revista Latinoamérica de Metalurgia y Materiales 34(2): 306-315.
TRUJILLO, R. & SERNA, C. 2013. Influencia de los parámetros de la soldadura para el proceso SMAW en la formación de ferrita delta durante la soldadura de aceros inoxidables austeníticos. Revista colombiana de Materiales 2: 1-10.
CHANDEL, R.; SEOW, H. & CHEONG, F. 1997. Effect of increasing deposition rate on the bead geometry of submerged arc welds. Journal of Materials Processing Technol 72(7): 124-128.
COREÑO, O.; DUFFUS, A. & ZÁNCHEZ, C. 2004. On the effect of sigma phase formation during metal dusting. Materials Chemistry and Physics 84(6): 28-20.
EASTERLING, K. 1983. Introduction to the physical metallurgy of welding. Butterworths, Oxford.
FARGAS, M. & MATEO, A. 2002. Influencia de las fases intermetálicas en la conformación de los aceros inoxidables dúplex. En: VIII Congreso Nacional de Propiedades Mecánicas de Sólidos. Gandia. p.77-86.
FERNÁNDEZ, T.; RODRÍGUEZ, I.; ALCÁNTARA, D.; SALAZAR, A. & ABAD, A. 2016. Caracterización microestructural de uniones soldadas de acero AISI 316L en tuberías. Minería y Geología 32(1): 60-75.
FERNÁNDEZ, T.; RODRÍGUEZ, I.; COBAS, M.; ALDANA, M.; UTRIA, M. & MEDINA, M. 2019. Microestructura de una aleación níquel-cromo-molibdeno soldada con electrodos revestidos. Minería y Geología 35(2): 220-232.
FERNÁNDEZ, T.; GÓMEZ, M.; LAMORÚ, M.; ROMERO, W. & HERNÁNDEZ, M. 2020. Transformaciones microestructurales por efecto del calor en una unión disímil de acero 17-4 PH y Hastelloy C-276. Minería y Geología 36(1): 81-91.
FERNÁNDEZ, T.; SUÁREZ, L. & RODRÍGUEZ, I. 2021. Influencia de la temperatura en la soldadura de unión disímil mediante proceso de gas y tungsteno. Revista de Iniciación Científica 7(1): 24-29.
FUENTES, R.; FERNÁNDEZ, T.; GÁMEZ, O. & DURÁN, N. 2016. Microestructura de una unión disímil AISI 321 y una aleación A 351 grado HK-40 obtenida mediante soldadura manual por arco eléctrico. Minería y Geología 32(2): 112-123.
KOTECKI, D. & SIEWERT, T. 1992. WRC-1992 constitution diagram for stainless steels weld metals. Welding Journal 71(5): 181-191.
KOTECKI, D. & ZHANG, Z. 2013. Sources of variation in ferrite number predictions vs. measurements. Welding Journal 92(6): 175-181.
LÁZARO, A. 2012. Propiedades y soldabilidad de aceros inoxidables. Lincoln Elect 1(1): 1-36.
LI, S.; HE, Y.; YU, S. & ZHANG, P. 2013. Evaluation of the effect of grain size on chromium carbide precipitation and intergranular corrosion of 316L stainless steel. Corrosion Science 66(0): 211-216.
LIPPOLD, J. & KOTECKI, D. 2005. Welding metallurgy and weldability of stainless steels. Jhon Wiley & Sons, New Jersey.
PARVATHAVARTHINI, N.; KAMACHI, U.; NENOVA, L.; ANDREEV, C. & RAJ, B. 2012. Sensitization and intergranular corrosion behavior of high nitrogen type 304LN stainless steels for reprocessing and waste management applications. Metallurgical and Materials Transactions A 43(6): 2069-2084.
VASUDEVAN, M.; MURUGANANTH, M.; BHADURI, A.; RAJ, B. & PRASAD, K. 2004. Bayesian neural network analysis in ferrite number in stainless Steel welds. Sci. and Tech. of Welding and Joining 9(2): 109-120.
YAMADA, G.; KOKAWA, H.; YASUDA, Y.; TOKITA, S.; YOKOYAMA, T. & SATO, Y. 2013. Effect of post-GBE strain-sensitization on corrosion resistance of grain boundary engineered 304 austenitic stainless steel. Philosophical Magazine 93(10-12): 1443-1453.
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