ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Investigations of the corrosion fatigue behaviour at a super pure martensitic stainless steel (X 5 CrNiCuNb 17 4 PH) in comparison to the soft martensitic stainless steel X 4 CrNiMo 16 5 1 ESR in chloride containing aqueous media - Part 1: Corrosion investigations and stress corrosion tests to optimize the heat treatment according to the stress corrosion resistanceThe aim of this investigation was to improve the reliability of operation and the economy of corrosion fatigue stresses of structural elements, especially at elevated temperatures, by optimizing the material. This investigation is of great interest both to the industry and to related fields. It concerns the influence of a higher degree of purity achieved by the secondary metallurgical aftertreatment of soft martensitic steel X4CrNiMo 16 5 1 ESR (ESR-electroslag remelting) in comparison to the corrosion fatigue behaviour of the precipitation hardening steel X5CrNiCuNb 17 4 PH, which was specially heat-treated with respect to stress corrosion cracking resistance.The stress corrosion was investigated for all heat-treatments of the 17-4 PH in 22% NaCl(pH3) solution. The precipitation hardening steel was most resistant to stress corrosion in concentrated NaCl-solution after a three-stage heat-treatment.There was no improvement of corrosion fatigue resistance after metallurgical aftertreatment of soft martensitic steel compared to the untreated material. This is due to the instable passive behaviour of the material which led to crack initiation, especially during the 150°C experiments, at chloride-induced places of pitting.The investigation of the electrochemical corrosion behaviour of both materials showed that the pH-value hardly influences corrosion restistance. An increase of the salt content leads to higher pitting induction. At temperatures of 80°C in a saturated NaCl-solution the material showed no corrosion resistance. In potentiokinetic investigations, a direct transition from the active area to the pitting potential was observed. In accordance with both the corrosion fatigue and the stress corrosion cracking investigations, it was found that pitting at the martensite precipitator starts primarily around Cu-containing or oxidic inclusions.
Notes:
Durch eine Optimierung der Werkstoffe sollte die Betriebssicheheit und Wirtschaftlichkeit von SwRK-beanspruchten Bauteilen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, verbessert werden. Deshalb wurde der Einfluß eines erhöhten Reinheitsgrades durch sekundärmetallurgische Nachbehandlung am elektroschlacke-umgeschmolzenen, weichmartensitischen Stahl X4CrNiMo 16 5 1 ESU ermittelt, sowie das SwRK-Verhalten des martensitaushärtenden Stahles X5CrNiCuNb 17 4 PH mit einem im Hinblick auf die Spannungsrißkorrosionsbeständigkeit gezielten Wärmebehandlungszustand untersucht.Die SpRK-Untersuchungen wurden für alle Wärmebehandlungszustände des 17-4 PH in 22% NaCl/pH3-Lösung, und bei einer Temperatur von 80 bis 150°C durchgeführt. Der martensitaushärtende Stahl zeigte mit einer dreistufigen Wärmebehandlung die höchste Beständigkeit gegen SpRK.Die metallurgische Nachbehandlung des weichmartensitischen Stahles brachte keine Verbesserung der SpRK-Beständigkeit gegenüber dem nicht behandelten Werkstoff. Dies ist durch das instabilpassive Verhalten des Werkstoffes bedingt, das insbesondere bei den 150°C-Versuchen zur Rißeinleitung an chlorid-induzierten Lochfraßstellen führt.Die Untersuchung des elektrochemischen Korrosionsverhaltens beider Werkstoffe zeigte, daß der pH-Wert nur einen geringen Einfluß auf die Korrosionsbeständigkeit hat. Ein Erhöhen des Salzgehaltes führt zu einer gesteigerten Lochfraßinduzierung. Bei Temperaturen von 80°C in gesättigter NaCl-Lösung kann nicht mehr von einem Passivbereich gesprochen werden. In potentiodynamischen Untersuchungen war ein direkter Übergang vom Aktivbereich zum Lochfraßpotential zu beobachten. Auch hier konnte in Einklang mit den SwRK- (Teil II) und SpRK-Untersuchungen festgestellt werden, daß ein frühzeitiger Ausfall des 17-4 PH eintritt, wenn Cu-haltige bzw. Oxidische Einschlüsse an der Oberfläche vorhanden sind.
Additional Material:
9 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19890400605
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