ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
;
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:
Effect of molybdenum on the stress corrosion cracking behaviour of low alloy steels in nitrate solutions under slow strain rate testing conditionsCERT tests (\documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$ \mathop \varepsilon \limits^. = 10^{ - 6} {\rm s}^{ - {\rm 1}} $\end{document}) were carried out in NaNO3 solutions (0.1… 5 mol/l and 25… 90ßC) to determine the critical parameters for stress corrosion cracking. The steels tested were 15 Mo 3, LStE 36 and two laboratory heats with 0.08% C and molybdenum concentrations of 0 and 1%. All cracked specimens were examined metallographically. Different kinds of corrosion attack with and without intergranular features were observed.The critical potential range for intergranular attack is defined by two critical potentials. The negative critical potential is about UH = -0.2 V. It is hardly affected by the test parameters and the material. All free corrosion potentials lie in this range. All freely corroding specimens failed by intergranular cracking in 5 M NaNO3 at 90°C. Only the coarse grained material without Mo showed intergranular cracks at even lower concentrations of NaNO3. The positive critical potential varied widely over 0 to 0.5 V, depending on the test parameters and the material. Furthermore, in all cases a second critical potential range of intergranular attack was found at about UH = 0.8 V. The potential range of UH = 0.5 to 0.8 V for resistance against intergranular attack disappears with increasing temperature, as with the test conditions according to DIN 50 915 in boiling Ca(NO3)2 solutions. Furthermore, this was observed for the heat without Mo at already 90°C.With respect to environmental parameters, the effect of NaNO3 concentration is very small but the effect of temperature is markedly high. The materials can be better characterized by critical temperatures rather than by critical potential ranges. Unified ranking of the materials with respect to their resistance to intergranular attack is not possible because of its dependence on the potential.However, on the basis of the extent of the domains in which the materials are resistant, it is possible to differentiate among the materials. Their resistance to intergranular attack increases in the following order:Heat without Mo → LStE 36 → 15 Mo 3 → heat with 1% Mo.The effect of Mo is explained in terms of its association with high proportions of bainite in the microstructure.
Notes:
Mit Hilfe von CERT-Versuchen (\documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$ \mathop \varepsilon \limits^. = 10^{ - 6} {\rm s}^{ - {\rm 1}} $\end{document}) wurden in NaNO3-Lösungen der Konzentration 0,1 bis 5 mol/L und der Temperatur 25 bis 90°C Untersuchungen kritischer Parameter der Spannungsrißkorrosion durchgeführt. Die Werkstoffe waren 15 Mo 3, LStE 36 sowie zwei Versuchsschmelzen mit 0,08% C und 0 bzw. 1% Mo. Die Auswertung der gebrochenen Proben erfolgte metallografisch. Dabei zeigten sich verschiedenartige Angriffsformen, die danach unterschieden wurden, ob interkristalline Schädigungen vorlagen oder nicht.Interkristalline Angriffsformen treten in Potentialbereichen auf, deren negatives Grenzpotential um U11 = -0.2 V nahezu nicht von den Versuchparametern und auch nicht vom Werkstoff abhängt. In diesem Bereich liegt auch das Ruhepotential. Bei freier Korrosion zeigen alle Proben im Medium mit 5 M NaNO3 bei 90°C interkristalline Risse. Sonst zeigt nur die grobkorngeglühte, Mo-freie Schmelze auch bei kleinerer Konzentration Risse. Das positive Grenzpotential um UH = 0 bis 0,5 V ist vom Werkstoff und von den Mediumparametern abhängig. Bei UH = 0,8 V erfolgt wieder interkristalliner Angriff. Es ist anzunehmen, daß mit ansteigenden Temperaturen der Beständigkeitsbereich für Spannungsrißkorrosion bei UH = 0,5 bis 0,8 V verschwindet, wie dies bei Ca(NO3)2-Lösungen nach DIN 50 915 bekannt ist und bei der Mo-freien Schmelze bereits bei 90°C beobachtet wurde. Dieser Beständigkeitsbereich zeigt keinen Zusammenhang mit anderen Korrosionsarten.Hinsichtlich der Mediumparameter hat die Konzentration praktisch keinen, die Temperatur aber einen großen Einfluß, wobei die Werkstoffe besser durch kritische Temperaturen als durch kritische Potentialbereiche für Spannungsrißkorrosion beschrieben werden können. Wenn im Einzelfall eine Rangordnung der Werkstoffbeständigkeit wegen einer Potentialabhängigkeit nicht einheitlich angebbar ist, so läßt sich aber anhand der Ausdehnung der Beständigkeitsfelder folgende Rangfolge für ansteigende Beständigkeit angeben: Mo-freie Schmelze → LStE36 → 15 Mo 3 → Mo-haltige Schmelze. Der Einfluß des Mo wird auf den hohen Gehalt des Bainit im Gefüge zurückgeführt.
Additional Material:
10 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19900410202
Permalink
