Ferrietmeting in roestvast en duplex lasmetaal
Het ferrietgehalte in roestvast lasmetaal is een van de weinige eigenschappen die u op de werkvloer in een minuut kunt meten en die direct iets zegt over de betrouwbaarheid van de las. Te weinig ferriet betekent scheurrisico, te veel betekent verlies aan taaiheid en corrosieweerstand.
Dit artikel legt uit waar die grenzen vandaan komen, hoe u correct meet en welke eisen in de praktijk voorkomen.
Waarom ferriet ertoe doet
Bij austenitisch roestvast staal wordt bewust een kleine hoeveelheid deltaferriet in het lasmetaal gebracht, doorgaans 3 tot 10 FN. Die ferriet neemt zwavel en fosfor op en voorkomt zo warmscheuren tijdens het stollen. Volledig austenitisch lasmetaal is scheurgevoelig.
Te veel ferriet heeft echter nadelen: bij langdurige bedrijfstemperaturen boven ongeveer 300 graden kan sigmafase ontstaan, die het materiaal bros maakt, en bij cryogene toepassingen kost ferriet kerftaaiheid. Ook is ferriet magnetisch, wat in sommige toepassingen ongewenst is.
Bij duplex is het de kern van de zaak
Duplex roestvast staal dankt zijn eigenschappen aan een verhouding van ongeveer 50 procent austeniet en 50 procent ferriet. Lassen verstoort dat evenwicht: snelle afkoeling laat te veel ferriet achter, trage afkoeling te weinig.
ISO 17781 en de meeste projectspecificaties eisen daarom een ferrietgehalte tussen ongeveer 30 en 70 procent in het lasmetaal en in de warmte beinvloede zone. Buiten dat venster daalt de corrosieweerstand en de taaiheid, ook al ziet de las er goed uit. Zie duplex lassen.
Meten met de ferritoscoop
De ferritoscoop werkt met magnetische inductie: de sonde meet hoe sterk het materiaal magnetisch reageert en rekent dat om naar een ferrietgetal FN of naar volumeprocent. Het apparaat wordt geijkt met genormeerde referentiemonsters voor elke meting.
Meet op een geslepen, schoon en vlak oppervlak. Ruwheid, aanloopkleur en restanten van slak geven te lage waarden. Meet op meerdere plaatsen en neem het gemiddelde, want het ferrietgehalte varieert per rups en is in de deklaag anders dan in de wortel.
Welke waarden u verwacht
Bij 308L en 316L lasmetaal ligt het gehalte doorgaans tussen 5 en 12 FN. Specificaties eisen vaak een minimum van 3 FN tegen warmscheuren en een maximum van 10 of 12 FN voor toepassingen bij verhoogde temperatuur. Voor cryogene dienst wordt soms een strakker maximum gesteld.
Wijkt de meting sterk af, kijk dan naar het toevoegmateriaal, naar de verdunning met het basismateriaal en naar de warmte-inbreng. Een te hoge verdunning met koolstofstaal verlaagt het ferrietgetal én de corrosieweerstand. Zie ongelijksoortige verbindingen.
Veelgestelde vragen
FN, het ferrietgetal, is een gestandaardiseerde schaal die via magnetische meting wordt bepaald en bij lage gehaltes ongeveer gelijk loopt met volumeprocent. Boven ongeveer 10 lopen ze uiteen. Vermeld altijd welke eenheid u rapporteert, want een eis van 10 betekent iets anders in FN dan in procent.
Ja, en bij duplex wordt dat ook gedaan, maar bij austenitisch basismateriaal hoort het gehalte vrijwel nul te zijn. Meet u daar toch een waarde, dan kan dat duiden op vervormingsmartensiet door koud bewerken of op een verkeerd geleverde staalsoort.
Sterk. De deklaag koelt anders af dan de wortel en bevat minder verdunning met het basismateriaal. Meet daarom volgens een vaste, in de procedure vastgelegde systematiek en rapporteer waar is gemeten.
Controleer eerst het toevoegmateriaal en het gebruikte lot. Daarna de verdunning: te veel opmenging met een laag gelegeerd basismateriaal verlaagt het ferriet. Aanpassen doet u via toevoegmateriaal met een hoger ferrietgetal of via een lagere verdunning.
Heeft u een lastechnische vraag?
Stel uw eerste vraag aan de DEHAAS Welding & Quality Assistant, laat uw situatie beoordelen door een specialist, of bel direct.