Mikrorakenteen vaikutus hienoraeteräksen hitsausliitoksen sitkeyteen arktisissa olosuhteissa

Tutkimuksessa varioitiin lisäaineen, hitsausenergian sekä hitsausmenetelmän avulla hienoraeteräksen hitsausliitoksen mikrorakennetta. Selvitettiin, miten hitsiin ja muutosvyöhykkeelle muodostuva mikrorakenne vaikuttaa vastaavan vyöhykkeen iskusitkeyteen -60 °C:n lämpötilassa. Hitsiaineesta ja muutosvyöhykkeen karkearakeiselta alueelta määritettiin parhaiten iskusitkeyttä karakterisoivat mikro-rakennetekijät. Hitsausliitoksen mikrorakenne oli sitkeyden kannalta edullisin, kun sen efektiivinen raekoko oli pieni ja karkeiden raerajavyöhykkeiden sekä rakeen poikki jatkuvien säileiden määrä oli vähäinen. Hitsiaineessa hienorakeisin mikrorakenne koostui asikulaarisesta ferriitistä ja normalisoituneesta hitsiaineesta. Raerajoille muodostuvat esieutektoidiset vyöhykkeet vaikuttivat iskusitkeyteen haitallisesti. Karkearakeisessa muutosvyöhykkeessä alabainiittinen mikrorakenne oli hienorakeisin ja siten edullisin. Iskusitkeyttä heikensivät esieutektoidinen ferriitti sekä ilmeisesti myös seosainekarbidien erkautuminen . Hienoraeteräksen muutosvyöhykkeen iskusitkeyden kannalta hitsaus oli edullista suorittaa alhaisella hitsausenergialla ja palonlevitystä välttäen. Paras hitsiaineen iskusitkeys saatiin nikkeliseosteisella lisäaineella. Mangaanipiiseosteinen jauhekaarilisäaine, jonka Mn/Si-suhde oli 3,0 soveltui myös matalaan käyttölämpötilaan (-60 °C), kun käytetty hitsausenergia oli alle 25 kJ/cm.