Formación y análisis termodinámico de inclusiones en metales de soldadura de acero que contienen Ti con diferentes contenidos de Al

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.3989/revmetalm.183

Palabras clave:

Cálculo termodinámico, Contenido de aluminio, Diagrama de fases, Inclusión de óxido, Metal de soldadura, Microanalizador de sonda de electrones

Resumen


Se prepararon muestras de metales de soldadura de acero que contienen Ti con contenidos de Al de 0,01-0,085%. Los efectos del contenido de Al en los metales de soldadura sobre la evolución de las inclusiones se investigaron en detalle mediante cálculos termodinámicos junto con microanálisis de sonda de electrones. Los resultados muestran que las inclusiones en el 0,01% de metal de soldadura de Al están compuestas principalmente de ilmenita con más cantidades de (Mn-Si-Al) -óxido y titanial-spinel. Cuando el contenido de Al aumenta hasta un 0,035%, se forma una mayor cantidad de corindón y una pequeña cantidad de pseudobrookita. En el 0,085% de metal de soldadura de Al. En el metal de soldadura de 0,085% Al, la fase de óxido (Mn-Si-Al) desaparece por completo y las inclusiones contienen una cantidad sustancial de corindón, además de una cantidad mínima de pseudobrookita. Ti3O5, MnTi2O4 y MnTiO3 son los componentes principales de las soluciones sólidas de pseudobrookita, titanial_spinel e ilmenita, respectivamente. Titanial-spinel e ilmenita tienen cantidades más altas de Mn, pero niveles más bajos de Ti en comparación con la pseudobrookita.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Hsieh, K.C., Babu, S.S., Vitek, J.M., David, S.A. (1996). Calculation of inclusion formation in low-alloy-steel welds. Mater. Sci. Eng. A 215 (1-2), 84-91. https://doi.org/10.1016/0921-5093(96)10370-1

Kang, Y.B., Lee, H.G. (2010). Thermodynamic analysis of Mn-depleted zone near Ti oxide inclusions for intragranular nucleation of ferrite in steel. ISIJ Int. 50 (4), 501-508. https://doi.org/10.2355/isijinternational.50.501

Kang, Y.J., Jang, J.H., Park, J.H., Lee, C.H. (2014). Influence of Ti on non-metallic inclusion formation and acicular ferrite nucleation in high-strength low-alloy steel weld metals. Met. Mater. Int. 20 (1), 119-127. https://doi.org/10.1007/s12540-014-1013-1

Kang, Y.J., Jeong, S.H., Kang, J.H., Lee, C.H. (2016). Factors affecting the inclusion potency for acicular ferrite nucleation in high-strength steel welds. Metall. Mater. Trans. A 47, 2842-2854. https://doi.org/10.1007/s11661-016-3456-0

Li, J.Y., Cheng, G.G., Ruan, Q., Pan, J.X., Chen, X.R. (2018). Formation and evolution of oxide inclusions in titanium-stabilized 18Cr stainless steel. ISIJ Int. 58 (12), 2280-2287. https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2018-332

Lin, C.K., Pan, Y.C., Frank Su, Y.H., Lin, G.R., Hwang, W.S., Kuo, J.C. (2018). Effects of Mg-Al-O-Mn-S inclusion on the nucleation of acicular ferrite in magnesium-containing low-carbon steel. Mater. Charact. 141, 318-327. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2018.05.005

Mitsutaka, H., Kimihisa, I. (2010). Thermodynamic data for steelmaking. Tohoku University Press, Sendai, Japan.

Nako, H., Hatano, H., Okazaki, Y., Yamashita, K., Otsu, M. (2014). Crystal orientation relationships between acicular ferrite, oxide, and the austenite matrix. ISIJ Int. 54 (7), 1690-1696. https://doi.org/10.2355/isijinternational.54.1690

Seo, K.Y., Kim, Y.M., Kim, H.J., Lee, C.H. (2015). Characterization of inclusions formed in Ti-containing steel weld metals. ISIJ Int. 55 (8), 1730-1738. https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2014-800

Shim, J.H., Cho, Y.W., Chung, S.H., Shim, J.D., Lee, D.N. (1999). Nucleation of intragranular ferrite at Ti2O3 particle in low carbon steel. Acta Mater. 47 (9), 2751-2760. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(99)00114-7

Shim, J.H., Byun, J.S., Cho, Y.W., Oh, Y.J., Shim, J.D., Lee, D.N. (2001). Mn absorption characteristics of Ti2O3 inclusions in low carbon steels. Scripta Mater. 44 (1), 49-54. https://doi.org/10.1016/S1359-6462(00)00560-1

Takada, A., Komizo, Y.I., Terasaki, H., Yokota, T., Oi, K., Yasuda, K. (2015). Crystallographic analysis for acicular ferrite formation in low carbon steel weld metals. Welding Int. 29 (4), 254-261. https://doi.org/10.1080/09507116.2014.921042

Wang, B.X., Liu, X.H., Wang, G.D. (2018). Inclusion characteristics and acicular ferrite nucleation in Ti-containing weld metals of X80 pipeline steel. Metall. Mater. Trans. A 49 (6), 2124-2138. https://doi.org/10.1007/s11661-018-4570-y

Yamada, T., Terasaki, H., Komizo, Y.I. (2009). Relation between inclusion surface and acicular ferrite in low carbon low alloy steel weld. ISIJ Int. 49 (7), 1059-1062. https://doi.org/10.2355/isijinternational.49.1059

Zhang, T.S., Liu, C.J., Jiang, M.F. (2016). Effect of Mg on behavior and particle size of inclusions in Al-Ti deoxidized molten steels. Metall. Mater. Trans. B 47, 2253-2262. https://doi.org/10.1007/s11663-016-0706-x

Zhang, C.J., Gao, L.N., Zhu, L.G. (2018a). Effect of inclusion size and type on the nucleation of acicular ferrite in high strength ship plate steel. ISIJ Int. 58 (5), 965-969. https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2017-696

Zhang, Q.S., Min, Y., Xu, H.S., Liu, C.J. (2018b). Formation and evolution of inclusions in Si-killed resulfurized free-cutting steel. ISIJ Int. 58 (7), 1250-1256. https://doi.org/10.2355/isijinternational.ISIJINT-2018-105

Zou, X.D., Sun, J.C., Zhao, D.P., Matsuura, H., Wang, C. (2018). Effects of Zr addition on evolution behavior of inclusions in EH36 shipbuilding steel: from casting to welding. J. Iron Steel Res. Int. 25 (2), 164-172. https://doi.org/10.1007/s42243-018-0022-6

Publicado

2020-12-30

Cómo citar

Wang, B. ., Liu, X. ., & Wang, G. . (2020). Formación y análisis termodinámico de inclusiones en metales de soldadura de acero que contienen Ti con diferentes contenidos de Al. Revista De Metalurgia, 56(4), e183. https://doi.org/10.3989/revmetalm.183

Número

Sección

Artículos

Datos de los fondos

Department of Education of Liaoning Province
Números de la subvención L2016132