CS260662B1 - A method of comprehensive assessment of susceptibility of stainless steels to intergranular corrosion - Google Patents
A method of comprehensive assessment of susceptibility of stainless steels to intergranular corrosion Download PDFInfo
- Publication number
- CS260662B1 CS260662B1 CS854729A CS472985A CS260662B1 CS 260662 B1 CS260662 B1 CS 260662B1 CS 854729 A CS854729 A CS 854729A CS 472985 A CS472985 A CS 472985A CS 260662 B1 CS260662 B1 CS 260662B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- susceptibility
- intergranular corrosion
- current density
- potentiostatic
- polarization
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Řešení se týká způsobu komplexního hodnocení.náchylnosti korozivzdorných oceli a slitin k mezikrystalové korozi na základě elektrochemických potenciálových měření, kdy se při postupné potenciokinetické a potenoiostatické polarizaci hodnotí u zkoušeného vzorku změny proudová hustoty a elektrického náboje při přechodu z aktivního do pasivního stavu a naopak. Po potenoiostatické polarizaci se exponovaný vzorek ohne a hodnotí se výskyt trhlin na ohybu.The solution concerns a method of comprehensive evaluation of the susceptibility of stainless steels and alloys to intergranular corrosion based on electrochemical potential measurements, where, during gradual potentiokinetic and potentiostatic polarization, changes in current density and electric charge are evaluated in the tested sample during the transition from the active to the passive state and vice versa. After potentiostatic polarization, the exposed sample is bent and the occurrence of cracks at the bend is evaluated.
Description
Vynález se týká způsobu komplexního hodnoceni náchylnosti korozivzdorných ocelí k mezikrystalové korozi·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for complex evaluation of susceptibility of stainless steels to intergranular corrosion.
Pro sledování náchylnosti korozivzdorných ocelí a slitin k místním druhům korozo jsou známy zejména ponorové zkoušky, které jsou váak časově, enorgotieky i materiálově náročné· Dále jsou známé potenciokinetické postupy, jako je způsob hodnoceni vlastností pasivních vrstev na kovových materiálech, zejména vzhlodom k jejich náchylnosti k nerovnoměrné korozi, popsaný v čs· AO 180 985. Podstata tohoto způsobu spočívá v tom, žo so na vzorku kovového materiálu po přípravě standardního povrchu vytvoří pasivní vrstva za předem stanovených podmínek, načež so tato pasivní vrstva a kov, na kterém byla vytvořena, podrobí reaktivačnímu anodickému rozpouátěni při klesajícím potenciálu a provede se vyhodnocení zpoždění celkové koroze· Dále je známý způsob hodnoceni strukturních změn ocelí, zejména těch změn, ktoré zvyšuji náchylnost těchto ocelí ke korozi, v důsledku jejich tepelného a technologického zpracování, popsaný v čs· AO 215 382, podle kterého se stanoví zo vzorků oceli ve vhodně zvoleném elektrolytu v obou směrech změny potenciálu jednotlivé proudové hustoty a jim podpovídající potenciály pro oblasti aktivace a reaktivace, a z nich se určí strukturní změny· Tyto známé postupy však nedávají jednoznačné výsledky,zejména u oceli a slitin s vyšší stabilitou pasivního stavu, například u ocelí s přísadou molybdenu. Tyto známé postupy dále zdokonaluje způsob komplexního hodnocení náchylnosti korozivzdorných ocelí a slitin k mezikrystalové korozi na základě elektrochemických potenciálových polarizačních měření, kdy se při postupné potenciokinetické a potenciostatické polarizaci hodnotí u zkoušeného vzorku změny proudové hustoty a elektrického náboje při přechodu z aktivního do pasivního stavu a naopak podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na sledovanou ocel se působí v oblastiIn particular, immersion tests are known to monitor the susceptibility of stainless steels and alloys to local types of corrosion, which are both time-consuming, enorgotics and material-intensive. Potentiokinetic procedures, such as a method for assessing the properties of passive layers on metallic materials, are particularly known The principle of this method consists in forming a passive layer on a sample of metal material after preparation of a standard surface under predetermined conditions, and then subjecting the passive layer and the metal on which it has been formed to a passive layer. Reactivation anodic dissolution at decreasing potential and evaluation of total corrosion delay is also known. Further, it is known to evaluate structural changes of steels, especially those which increase the susceptibility of these steels to corrosion due to their heat and technological processing. AO 215 382, according to which steel samples in a suitably selected electrolyte are determined in both directions of the variation in the potential of the individual current density and their corresponding potentials for the activation and reactivation areas, and from these the structural changes are determined. they do not give unambiguous results, especially in steels and alloys with higher passive stability, for example in molybdenum-added steels. These known methods further improve the method of complex evaluation of the susceptibility of stainless steels and alloys to intergranular corrosion based on electrochemical potential polarization measurements, where gradual potentiokinetic and potentiostatic polarization assesses changes in current density and electric charge during transition from active to passive state according to the invention. The principle of the invention is that the steel of interest is treated in the region
260 662260 662
- 2 potenciálu aktivního vrcholu + 0,05 Vg^g + 75 mV, zjištěného potenciokineticky, načež při následující potenciostatické polarizaci se zjišluje změna proudové hustoty v závislosti na čase, načež se hodnotí výskyt trhlin na dvoustranně ohnutím vzorku·- 2 active peak potential + 0,05 Vg ^ g + 75 mV, detected potentiokineticly, then the following potentiostatic polarization reveals a change in current density over time, after which the occurrence of cracks is evaluated bilaterally by bending the sample ·
Výskyt trhlin na tahově namáhaných místech,právě tak jako vzestupná tendence proudové hustoty v průběhu potenciostatické polarizace nebo její výrazně vyšši hodnota,resp· vyšší hodnota elektrického náboje v porovnání se stejně exponovaným vzorkem po rozpouštěcím žíhání je důkazem precipitace karbidů a náchylnosti k mezikrystalové korozi·The occurrence of cracks in tensile stressed areas, as well as the increasing tendency of current density during potentiostatic polarization or its significantly higher value, or higher value of electric charge compared to equally exposed sample after solution annealing, is evidence of carbide precipitation and susceptibility to intergranular corrosion.
Postup podle vynálezu je na sobě vzájemně nezávislý z hlediska hodnocení jeho výsledku· Například pokud se na potenciokinetické křivce prokáží jednoznačné změny vyvolané precipitací karbidů,není třeba provádět další potenciostatickou polarizaci a vzorek lze hodnotit jako náchylný k mezikrystalové korozi. Jestliže potenciokinetická část hodnocení nevykáže náchylnost oceli k mezikrystálověrnu napadení, je třeba provést potenciostatické hodnoceni s následujícím ohybem vzorku. Podle typu zkoušené oceli nebo slitiny se voli agresivita elektrolytu s případnou přísadou aktivujícího činidla· Tato přísada je nutná pro oceli obecného typu Cr 18NÍ8 a ostatní výšelegované oceli a slitiny·The process according to the invention is independent of one another in evaluating its result. For example, if unambiguous changes due to precipitation of carbides are shown on the potentiokinetic curve, no further potentiostatic polarization is required and the sample can be evaluated as susceptible to intergranular corrosion. If the potentiokinetic part of the evaluation does not show the susceptibility of the steel to the intergranular attack, a potentiostatic evaluation should be performed with the following bending of the sample. Depending on the type of steel or alloy to be tested, the aggressiveness of the electrolyte is selected, with the possible addition of an activating agent.
Způsob podle vynálezu byl vymezen potenciálem pro dosažení optimální citlivosti pro prokázání precipitačních dějů ve sledovaných oceli dalším navazujícím kvantitativním potenciostatickým měřením s kontrolou dvoustranného ohybu vzorku·The method according to the invention has been defined by the potential for achieving optimal sensitivity for demonstrating precipitation processes in the steel of interest by a further subsequent quantitative potentiostatic measurement with bilateral sample bending control.
Způsob hodnocení podle vynálezu je oproti dosud používaným zkouškám časově a energeticky méně náročný. Výrazné zmenšení zkušebního vzorku a možnost volby jeho tvaru umožňuje hodnocení i ploch s různou orientací na původní směr tváření· Vynález umožňuje hodnocení ocelí a slitin s vysokou stabilitou pasivního stavu·The evaluation method according to the invention is less time-consuming and energy-intensive than the tests used up to now. Significant reduction of test specimen and choice of shape allows evaluation of surfaces with different orientation to the original forming direction · The invention allows evaluation of steels and alloys with high stability of passive state ·
Vynález je blíže objasněn pomocí připojených příkladů, popi- 3 260 662 sujících možnost samostatného nebo komplexního postupného hodnocení, a výkresů, resp· grafů, kdo na obr, 1 je záznam potenciokinetická křivky z oceli Q4Mn24Crl3 se dvěma aktivními vrcholy;The invention is illustrated in more detail by means of the accompanying examples, describing 3,260,662 the possibility of a single or complex sequential evaluation, and of drawings or graphs, who in FIG.
na obr· 2 záznam potenciekinotické křivky z oeoli lCrlSnilO(Ti) žíhání 650 °C/60 min.;Fig. 2 shows the potency-kinetics curve from oeoli lCr1SnilO (Ti) annealing 650 ° C / 60 min;
na obr· 3 je znázorněn průběh potenciokinetických křivek mezi potenciály +0,2 až -0,1 VgEE zkoušené oceli lCrl8NilO(Ti) a 08Cr18Nil2Mo2 s různou prodlevou na teplotě 650 °C;Figure 3 shows the progression of potentiokinetic curves between the potentials of +0.2 to -0.1 Vg EE of the tested steel 1Cr18NilO (Ti) and 08Cr18Nil2Mo2 with different dwell at 650 ° C;
na obr. 4 záznam změn proudových hustot při konstantním potenciálu· Ocel lCrl8NilO(Ti) s různou prodlevou na žíhací teplotě a na obr· 5 záznam změn proudových hustot při konstantním potenciálu·Fig. 4 recording constant current density variations · lCr18NilO (Ti) steel with different delay at annealing temperature and Fig. 5 recording constant current density variations ·
Ocel 09Crl8Nil2Mn2 s různou prodlevou na žíhací teplotě·Steel 09Crl8Nil2Mn2 with different delay at annealing temperature ·
Příklad 1Example 1
Potoneiokinetické měřeni manganchromové austenitické oeoli r typu 04Mn24Crl3 s nízkou stabilitou pasivního stavu.Potoneiokinetic measurement of manganochrome austenitic o r type 04Mn24Cr13 with low passive state stability.
Měření bylo provedeno v rozmezí potenciálu -0,7 až +0,2 VgEE v prostředí kyseliny sírové o koncentraci 0,5 mol.l“^ při rychlosti potenciálové změny 1 V za 6,6 minuty· Ocel před zkouškou byla tepelně ovlivněna při 650 °C po dobu 60 minut a v její austenitické struktuře byly precipitáty karbidu hg^Cg·The measurement was carried out in the potential range of -0.7 to +0.2 Vg EE in 0.5 mol.l “^ sulfuric acid at a potential change rate of 1 V in 6.6 minutes · The steel before the test was thermally affected at 650 ° C for 60 minutes and in its austenitic structure were carbide precipitates hg ^ Cg ·
Zaznamenaná potenciostatická křivka,uvedená na obrázku 1, vykazuje charakteristický druhý aktivní vrcholek mezí potenciály 0,0 až » 0,1 Tento vrcholek souvisí s vysokým podílem manganu v komplexním karbidu Μ^Οθ,ρίίρ. ve sníženém obsahu chrómu v tomto karbidu a zřetelně signalizuje probíhající korozní děje na hranicích zrn. Ocel je neodolná proti mezikrystalovému napadení·The recorded potentiostatic curve, shown in Figure 1, shows a characteristic second active peak between the potentials of 0.0 to 0.1. This peak is related to the high proportion of manganese in the complex carbide Μ ^ Οθ, ρίίρ. in the reduced chromium content of this carbide and clearly signals the ongoing corrosion processes at the grain boundaries. Steel is resistant to intergranular attack ·
Dobře reprodukovatelný výsledek již na potenciálově vzestupné potonciokinetické křivce je způsoben základním složením zkoušené oceli· Její hlavní aktivní vrchol je oproti ocelím obsahujícím nikl posunut více vlevo a nepřekrývá v oblasti přechodu z aktivního do pasivního stavu druhý aktivní vrcholek mezi potenciály 0,0 až +0,1 ^SCE* Druilý vrcholek je způsoben korozním rozpadem karbidů a jejich okolí a odpovídá probíhající mezikrystalové korozi.· The main active peak is shifted more to the left compared to nickel-containing steels and does not overlap the second active peak between the potentials of 0.0 to +0 in the transition from active to passive state, 1 ^ * SCE Druil characterized peak is caused by the corrosion and breakdown of carbide, their surroundings and corresponds extending intergranular corrosion.
Příklad 2Example 2
260 662260 662
Potenciokinetické měření chromniklových a chromniklmolybdenových ocelí.Potentiokinetic measurement of chromium-nickel and chromium-molybdenum steels.
U chromniklevých a chromniklmolybdenových oceli, jejichž korozní odolnost stoupá se stoupajícím obsahem legujících prvků, je nutné valit agresivnější prostředí· V tomto případě to byl rodný roztok kyseliny sírová ^2^θ4 2 * 0»01 % KSCN rhodanidu draselného s přídavkem aktivujícího činidla NaF fluoridu sodného v množství 2 g ns 100 ml roztoku kyseliny sírová a rhodanidem draselným.It is necessary to roll a more aggressive environment for chromiumlevel and chromium nickel molybdenum steels whose corrosion resistance increases with increasing content of alloying elements. sodium sulphate in a quantity of 2 g n with 100 ml of sulfuric acid solution and potassium rhodanide.
Protože zvýšený obsah niklu posunuje potenciál aktivity ocel^ k vyšším hodnotám,a tak dochází k překrytí změn vyvolaných mezikrystalovým napadáním mezi 0,0 až +0,1 Vg^g. jo třeba upravit postup měření takto:Since the increased nickel content shifts the potential of steel activity to higher values, the intergranular attack changes between 0.0 and +0.1 Vg / g overlap. yeah need to adjust the measurement procedure as follows:
Po záznamu vzestupné křivky od -0,7 až do +0,2 VgeE stejně jako v příkladu 1., jo nutno změnit směr nárůstu potenciálu a zaznamenat plynulo i část potenciokinetické křivky od +0,2 až do min. —0,1 Vggg - při klesájícímpotenciálu. Tim je při zobrazeni využito částečná pasivace základní austenitická hmoty a určitá prodlevy před její opětnou reaktivaci· V táto prodlevě mezi potenciály +0,1 až 0,0 VgC£ je pak možno zaznameust sekundární vzestup proudová hustoty, vyvolaný příčinami, která vedou ke vzniku mezíkrystalové koroze. Grafický záznam křivky je znázorněn na obr. 2. Na základě tohoto druhého aktivního vrcholu lze označit zkoušený materiál jako needolný proti mezikrystalevá korozi.After recording the uplink curve from -0.7 to +0.2 V geE as in Example 1, it is necessary to change the direction of the potential increase and record part of the potentiokinetic curve continuously from +0.2 to min. —0.1 Vggg - at decreasing potential. This implies a partial passivation of the austenitic mass and a certain delay before reactivation. In this delay between the potentials +0,1 to 0,0 V gC £ it is possible to record the secondary current density increase, caused by the causes leading to intergranular corrosion. A graphical record of the curve is shown in Figure 2. On the basis of this second active peak, the test material can be classified as non-crystalline-resistant against intergranular corrosion.
Omezujícím faktorom táto zkoušky je citlivost zařízeni při velmi malém rozsahu procipitseo, nebo výrazném zlepšení korozní odolnosti legováním, například molybdenem. Z obrázku 3, na kterém jsou zaznamenány změny potenciokinetických křivek v hodnocených místech v důsledku tepelného zcitlivujícího žíhání, je patrno, že u oceli s molybdenem se charakteristická změna projevila až po delší době zcitlivění. V takovém případě je třeba doplnit provedené měření potenciostatickým postupem podle příkladu 3.The limiting factor of this test is the sensitivity of the device at a very small procipitse range, or a significant improvement in corrosion resistance by alloying, for example, molybdenum. From Figure 3, which shows changes in potentiokinetic curves at the evaluated sites due to thermal sensitizing annealing, it can be seen that the characteristic change in molybdenum steel occurred after a longer sensitization period. In this case, the measurement should be supplemented by the potentiostatic procedure of Example 3.
- 5 Příklad 3- 5 Example 3
Potenciostatický postup, 2eo M2 £ zhodnocení výskytu karbidů chrómu a náchylnosti k mezikrystalové korozi lze použit potenciostatické polarizace za konstantního potenciálu·Potentiostatic procedure, 2eo M2 £ evaluation of chromium carbides occurrence and susceptibility to intergranular corrosion can be used potentiostatic polarization at constant potential ·
Tvar zkušebního vzorku pro tuto zkoušku byl zvolen tak, aby byl vhodný pro závěrečný hodnotící ohyb, provedený ve dvou různých směrech na původní osu tvářeni. Vzorek byl nejdříve exponován podle příkladu 2. Poté byl na něj vložen potenciál +0,05 ’ a to po dobu 30 až 60 minut· V průběhu této prodlevy byla registro vána proudová hustota a prošlý náboj·The shape of the test specimen for this test was chosen to be suitable for the final evaluation bend made in two different directions on the original forming axis. The sample was first exposed according to example 2. Then the +0.05 'potential was placed on it for 30 to 60 minutes · During this delay the current density and the charge passed were registered ·
Podle těchto registrovaných výsledků lze provést již prvé hodnocení, protože vysokou nebo stoupající proudovou hustotu a prošlý náboj mají vzorky neodolné proti mezikrystalová korozi· Typický příklad těchto změn je uveden na obr· 4 a 5· *Based on these registered results, a first evaluation can be made because the high or increasing current density and charge passed have samples resistant to intergranular corrosion · A typical example of these changes is shown in Figures 4 and 5 · *
Po ukončení potenciostatické polarizace 60 minut byl vzorek hodnocen ohybově, přičemž byl sledován výskyt trhlin na tahově namáhaných plochách. Tyto trhliny jsou důkazem neodolnosti zkoušeného materiálu proti mezíkrystalové korozi.After completion of potentiostatic polarization for 60 minutes, the sample was evaluated by bending, and the occurrence of cracks in tensile stressed areas was monitored. These cracks are evidence of the resistance of the test material to intergranular corrosion.
Vynález lze využívat pro komplexní hodnocení náchylnosti korozivzdorných ocelí a slitin k mezikrystalovému koroznímu napadení, zejména pro energetické a chemické strojírenství·The invention can be used for a comprehensive evaluation of the susceptibility of stainless steels and alloys to intergranular corrosion attack, in particular for power and chemical engineering.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS854729A CS260662B1 (en) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | A method of comprehensive assessment of susceptibility of stainless steels to intergranular corrosion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS854729A CS260662B1 (en) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | A method of comprehensive assessment of susceptibility of stainless steels to intergranular corrosion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS472985A1 CS472985A1 (en) | 1988-06-15 |
| CS260662B1 true CS260662B1 (en) | 1989-01-12 |
Family
ID=5390712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS854729A CS260662B1 (en) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | A method of comprehensive assessment of susceptibility of stainless steels to intergranular corrosion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS260662B1 (en) |
-
1985
- 1985-06-27 CS CS854729A patent/CS260662B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS472985A1 (en) | 1988-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shaikh et al. | Use of eddy current testing method in detection and evaluation of sensitisation and intergranular corrosion in austenitic stainless steels | |
| Ebrahimi et al. | A comparative study of critical pitting temperature (CPT) of stainless steels by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potentiodynamic and potentiostatic techniques | |
| Xiong et al. | The corrosion behaviors of stainless steel weldments in sodium chloride solution observed using a novel electrochemical measurement approach | |
| Greene et al. | Effect of plastic deformation on the corrosion of iron and steel | |
| Tavares et al. | Magnetic detection of sigma phase in duplex stainless steel UNS S31803 | |
| Parvathavarthini et al. | Electrochemical techniques for estimating the degree of sensitization in austenitic stainless steels | |
| Kelidari et al. | Eddy current technique as a nondestructive method for evaluating the degree of sensitization of 304 stainless steel | |
| Parkins et al. | Stress corrosion cracking of 70/30 brass in acetate, formate, tartrate, and hydroxide solutions | |
| Leinonen | Stress corrosion cracking and life prediction evaluation of austenitic stainless steels in calcium chloride solution | |
| Leiva-García et al. | Corrosion behaviour of sensitized and unsensitized Alloy 900 (UNS 1.4462) in concentrated aqueous lithium bromide solutions at different temperatures | |
| Poonguzhali et al. | Corrosion fatigue crack initiation of type 316N weldment under the influence of cyclic stress amplitude | |
| Donnerbauer et al. | Fatigue life evaluation of metastable austenitic stainless steel AISI 347 based on nondestructive testing methods for different environmental conditions | |
| CS260662B1 (en) | A method of comprehensive assessment of susceptibility of stainless steels to intergranular corrosion | |
| Sivai Bharasi et al. | Comparison of SCC behavior of 304L stainless steels with and without boron addition in acidic chloride environment | |
| Bruemmer | Grain boundary composition effects on environmentally induced cracking of engineering materials | |
| Di Schino | Corrosion behavior of new generation super-ferritic stainless steels | |
| Shaikh et al. | Effect of carbon content on eddy current response to sensitization and intergranular corrosion in simulated heat-affected zone of austenitic stainless steel | |
| Schmigalla et al. | Determination of critical pitting temperatures for Ni Cr Mo alloys using electrochemical noise measurements | |
| Orlikowski et al. | Application of galvanodynamic impedance spectroscopy for studying passive film cracking under mechanical strain | |
| Donnerbauer et al. | Fatigue damage evaluation of stainless AISI 347 steel by advanced microstructure-sensitive NDT analysis | |
| Mesquita et al. | Quantitative Analysis of the Sensitization of an Austenitic Stainless Steel Aged between 600 and 900° C through Electrochemical and Microstructural Measurements | |
| Dull et al. | A Test Procedure to Evaluate the Relative Susceptibility of Materials to Stress Corrosion Cracking | |
| Kharkov et al. | SSRT METHOD: APPLICATION TO STUDYING THE MECHANISM OF STRESS CORROSION CRACKING IN STEELS AND ALLOYS (OVERVIEW). | |
| Acosta et al. | Microstructure-based lifetime assessment of austenitic steel AISI 347 exposed to corrosion and fatigue | |
| Georges et al. | Localized corrosion and repassivation behavior of Ni600 and SS304 under conditions relevant to SCC |