Detrimental Cr-rich Phases Precipitation on SAF 2205 Duplex Stainless Steels Welds After Heat Treatment

• Published in: Soldagem & Inspeção Vol. 21; no. 2
• Main Authors: Perez, Argelia Fabiola Miranda, Breda, Marco, Calliari, Irene, Medina, Gladys Yerania Perez, Sandstrom, Rolf
• Format: Journal Article
• Language: Portuguese
• Published: 01.06.2016
• Subjects: Atmospherics; Duplex stainless steels; Ferrite; Heat affected zone; Heat treatment; Partitioning; Phases; Submerged arc welding; Welded joints
• ISSN: 0104-9224; 1980-6973
• DOI: 10.1590/0104-9224/SI2102.06

The austeno-ferritic Stainless Steels are commonly employed in various applications requiring structural performances with enhanced corrosion resistance. Their characteristics can be worsened if the material is exposed to thermal cycles, since the high-temperature decomposition of ferrite causes the formation of detrimental secondary phases. The Submerged Arc Welding (SAW) process is currently adopted for joining DSS owing to its relatively simple execution, cost savings, and using molten slag and granular flux from protecting the seam of atmospheric gases. However, since it produces high contents of [delta]-ferrite in the heat affected zone and low content of [gamma]-austenite in the weld, high-Ni filler materials must be employed, to avoid excessive ferritization of the joint. The present work is aimed to study the effect of 3 and 6 hours isothermal heat treatments at 850[degrees]C and 900[degrees]C in a SAF 2205 DSS welded joint in terms of phases precipitation. The results showed the presence of [sigma]-phase at any time-temperature combination, precipitating at the [delta]/[gamma] interphases and often accompanied by the presence of [chi]-phase. However, certain differences in secondary phases amounts were revealed among the different zones constituting the joint, ascribable both to peculiar elements partitioning and to the different morphology pertaining to each microstructure.Original Abstract: Os Acos Inoxidaveis austeno-ferriticos sao comumente utilizados em diversas aplicacoes que requerem desempenho estrutural, maior resistencia a corrosao. As suas caracteristicas podem ser prejudicadas se o material for exposto a ciclos termicos, uma vez que a decomposicao a alta temperatura da ferrita provoca a formacao de fases secundarias prejudiciais. O processo de soldagem a arco submerso (SAW) e atualmente adotado para unir DSS devido a sua execucao relativamente simples, economia de custos, e utiliza escoria fundida e fluxo granular para proteger a costura dos gases atmosfericos. No entanto, uma vez que sao produzidos elevados teores de ferrita-[delta] na zona afetada pelo calor e baixo teor de austenita- [gamma] na solda, materiais de adicao de alto-Ni devem ser empregados, de modo a evitar excessiva ferritizacao na junta. O presente trabalho tem como objetivo estudar o efeito de 3 e 6 horas de tratamentos termicos isotermicos a 850[degrees]C e 900[degrees]C em uma junta soldada de DSS SAF 2205 em termos de precipitacao de fases. Os resultados mostraram a presenca de fase-[sigma] em qualquer combinacao de tempo-temperatura, precipitando nas interfases [delta]/[gamma] e muitas vezes acompanhada pela presenca de fase- [chi]. No entanto, algumas diferencas na quantidade de fases secundarias foram reveladas nas diferentes zonas que constituem a junta, ambas atribuidas aos elementos peculiares de particao e a morfologia diferente pertencente a cada microestrutura.