ГОСТ Р ИСО 3581—2009
Приложение В
(справочное)
О содержании феррита в металле шва
В.1 Общие сведения
Настоящее приложение основано на статье (3J.
Содержание феррита а металле шва изкоррозионно-стойкойстали имеет важное значение при производстве
и эксплуатации сварной конструкции. Во избежание затруднений определенное содержание феррита часто регла
ментируют. Традиционно содержание феррита указывалось в процентах, но в настоящее время, согласно
ИСО 8249. используется Ферритное Число (далее — FN).
В.2 Влияние феррита
Наиболее важным и полезным эффектом феррита в сварных швах из номинально аустенитных коррозион
но-стойких сталей является хорошо известная зависимость между понижением склонности к горячим трещинам и
наличием самого феррита. Помимо других факторов, минимальное содержание феррита, необходимое для обес
печения отсутствия горячих трещин, зависит от химического состава металла шва. Максимальное содержание
феррита определяется возможным его влиянием на механические и коррозионные свойства. Требуемое содержа
ние феррита может быть установлено подбором соотношения содержания ферритообразующих элементов (таких
какхром) ксодержанию аустенитообразующих (таких какникель) в пределах,допускаемых соответствующими тех
ническими требованиями.
В.З Связь между составом и структурой
Содержание феррита, какбудет отмеченониже,обычно определяетсяс помощью магнитометрической аппа
ратуры и выражается Ферритным Числом. Содержание феррита можно также определить с помощью структурных
диаграмм. В качестве наиболее точной рекомендуется использоватьструктурнуюдиаграмму Совета поисследова
ниям в области сварки (WRC) (4). Химический состав сплава связывается со структурой посредством группировки
ферритообразующих элементов в так называемый «эквивалент хрома», а аустенитообразующих элементов — в
«эквивалент никеля». Диаграмма WRC — 1992 позволяет предсказать структуру с точностью д о :4 FN при расчет ном
содержании ферритадо 18 FN. Диаграмма может бытьиспользована для значений Ферритных Чисел до 100 (то есть
ее можно использовать для дуплексных сталей).
В.4 Образование феррита
Принято считать,чтообразование горячих трещин зависитотхарактера кристаллизации. Конечное содержа
ние феррита и его морфология зависят от реакций в процессе кристаллизации и. в дальнейшем, в твердой фазе.
Склонность к горячим трещинам а зависимости от характера кристаллизации снижается в следующем порядке:
однофазный аустенитный, первичный аустенитный, смешанный тип и однофазный феррит, первичный
феррит. Хотя и Ферритное Число, ихарактер кристаллизации зависят преимущественно от химическогосостава,
их связь не всегда однозначна. Однако имеется система стандартизации, которая позволяет более практично
регламентиро вать и измерять содержание феррита на ее основе.
В.5 Влияние условий сварки
Содержание феррита а металле шва определяется не только выбором присадочного металла. Кроме влия
ния доли участия основного металла, содержание феррита в металле шва может существенно зависать от режима
сварки. Несколько факторов могут изменить химический состав металла шва. Наиболее важным из них является
азот, который может попасть в металлшва черезсварочнуюдугу. Высокоенапряжениедуги может привестикзначи
тельномууменьшению ФерритногоЧисла. Другими факторами являются снижение содержания хрома засчетокис-
ляющих веществ 8 покрытии или увеличение углерода за счет диссоциации С02. Весьма высокое
тепловложение может также оказать влияние, особенно на дуплексные стали. Если выявлено существенное
отличие содержания ферритав наплавленном металле по сравнению с сертификатом производителя, товесьма
вероятно,что причиной такого отличия является один или несколько из вышеуказанных факторов.
В.6 Влияние термической обработки
Коррозионно-стойкие стали, как основной металл, обычно поставляются после гомогенизации и закалки.
Большинство сварных соединений, напротив, вводятся в эксплуатацию а состоянии после сварки. Однако в некото-
рыхслучаяхможет или должна выполняться после сварки термическая обработка. Она может стать причиной неко
торого уменьшения магнитометрически определяемого FN и даже его снижения до нуля. Влияние термической
обработки на механические и коррозионные свойства может быть значительным, но здесь не рассматривается.
В.7 Определение содержания феррита
В.7.1 Содержание феррита должно быть согласовано сторонами, заинтересованными в качестве сварной
конструкции из коррозионно-стойкой стали. Этими сторонами могут быть: производитель присадочного металла,
изготовитель сварной конструкции, регулирующий орган и страховая компания. Поэтому необходимо, чтобы метод
определения содержания феррита был воспроизводимым.
18