M. Tümer, Ş. H. Atapek, M. Z. Kerimak, and F. Uluvar

Charakterisierung von Mischverbindungen aus Nickellegierung Hastelloy C276 und austenitischem rostfreiem Stahl AISI 316L

Characterization of Dissimilar Joints Between Hastelloy C276 Nickel Alloy and AISI 316L Austenitic Stainless Steel

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In dieser Untersuchung wurden die Gefügemerkmale und mechanischen Eigenschaften von mittels Wolfram-Inertgas-Lichtbogenschweißen erzeugten Mischverbindungen aus Hastelloy C276 und AISI 316L charakterisiert. In einem Schweißvorgang in mehreren Durchläufen (mehrlagiges Schweißen) kam der Schweißzusatzstoff ERNiCrMo-4 auf Ni-Cr-Mo-Basis zum Einsatz. Mittels Mikroskopieverfahren wurden sowohl Makro- als auch Mikrostrukturmerkmale der Schweißnähte untersucht. Im Rahmen der makrostrukturellen Charakterisierung zeigten sich in den Schweißverbindungen keine Defekte, wie beispielsweise Rissbildung, Poren und Einbrandkerben. Das Gefüge des Schweißguts wies mehrere Formen einer erstarrten austenitischen Matrix und in eine dendritische Struktur eingebettete P-Phasen auf. An der Schmelzlinie zwischen Schweißgut und AISI 316L wurden teilgeschmolzene Bereiche beobachtet und in der Schmelzlinie zwischen Schweißgut und Hastelloy C276 konnte Kornwachstum festgestellt werden. Im Rahmen der mechanischen Charakterisierung wurden sowohl Änderungen bei den Härtewerten als auch mechanische Eigenschaften unter Zug- und Schlagbeanspruchung in Abhängigkeit von Gefügemerkmalen der Verbindung untersucht. Das über die Mischverbindung hinweg auftretende Härteprofil zeigte einen schrittweisen Anstieg der Werte von AISI 316L hin zu Hastelloy C276. Hierbei konnten in beiden Werkstoffen polygonale Körner beobachtet werden. Die Härtewerte des Schweißguts wirkten sich erheblich auf dessen Erstarrungsform aus. Aufgrund der überlegenen mechanischen Eigenschaften von Hastelloy C276 trat das Versagen unter Zugbelastung in AISI 316L auf. Unter Schlagbeanspruchung konnte der höchste Schlagzähigkeitswert in der Wärmeeinflusszone von Hastelloy C276 gemessen werden.

Bibliographie
M. Tümer, Ş. H. Atapek, M. Z. Kerimak, and F. Uluvar (2020). Characterization of Dissimilar Joints Between Hastelloy C276 Nickel Alloy and AISI 316L Austenitic Stainless Steel. Practical Metallography: Vol. 57, No. 4, pp. 260-278.
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ISSN 0032-678X