Transkristalline Spannungsrißkorrosion an austenitischen Manganstählen in chlorionenhaltigen Angriffsmedien
✍ Scribed by A. Bäumel
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1969
- Tongue
- German
- Weight
- 967 KB
- Volume
- 20
- Category
- Article
- ISSN
- 0947-5117
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✦ Synopsis
Vor rund 10 Jahren hat man damit begonnen, austenitische Mangan-Chromstahle, wie Z. B. vom Typ X 40 MnCr 18 oder X 22 MnCrNi 8 8 5, fur Sonderzwecke im Schifibau zu verwenden. GeschweiBt werden diese Stahle im allgemeinen rnit einem nichtrostenden Schweii3zusatzwerkstoff ahnlich dem Typ X 15 CrNiMn 18 8. Man machte jedoch bald nach Einsatz dieser Stahle fur Bootskorper die Feststellung, dai3 neben der Schweii3naht im Grundwerkstoff Risse auftreten, die durch korrosionschemische Einwirkung von Seewasser ausgelost worden sind. Die niihere Untersuchung hat ergeben, dai3 die Risse interkristallin verlaufen und durch die Ausscheidung von chromreichen Karbiden auf den Korngrenzen hervorgerufen werden (1, 2 ) . Diese Karbidausscheidung verursacht namlich entlang der Korngrenzen einen chromverarmten Saum, der in Seewasser und ahnlichen Medien verstarkt, im Vergleich zum Korninnern angegriff en wird. Fur das rasche Fortschreiten ist dabei die Bildung eines Lokalelementes zwischen dem chromverarmten Korngrenzensaum und den nicht chromverarmten Bereichen im Korninnern mai3geblich. Mechanische Zugspannung ist fur die Auslosung dieser interkristallinen Risse nicht notwendig; sie tragt jedoch stark zur Beschleunigung der Risse bei (1). Wenn die gegebene Erklarung fur das Auftreten der interkristallinen Risse bei Mangan-Chrom-Stahlen richtig ist, so diirRe diese Korrosionsart bei chromfreien austenitischen Manganstahlen nicht auftreten. Inwieweit das zutrifft und welche KorrosionseigenschaRen chromfreie austenitische Manganstahle aufwcisen, sol1 im nachfolgenden gezeigt werden. 5. P r o b e : Warmebehandlung 1 0 5 0 ~ C/W + 1 h 650' C/L, Halterung aus X 5 CrNi 18 9 (1O5O0C/W). Die Proben wurden in einer Schzblone vorgebogen und in diesem Zustand elastisch verspannt in die Halterung gezwangt. Die auf diese Weise im Scheitel aufgebrachte Zugspannung kann mit 30 bis 35 kp/mm2 angegeben werden. Sie liegt somit etwas unter der 0,2- Grenze dieser Stahle, die zu 36 bis 38 kp/mm2 im abgeschreckten Zustand ( 1 0 5 0 ~ C/W) ermittelt wurde. Das Ergebnis des 1000-h-Testes in siedendem kiinstlichem Seewasser war folgendes: Abb. 1 zeigt das Aussehen der Bugel des Stahles rnit O,2% Cr, d. h. ohne Chrom, nach dem 1000-h-Test. Alle Proben waren frei von Anrissen, gleichgiiltig in welhem Wirmebehandlungszustand sie vorlagen bzw . welche Art der Halterung verwendet wurde. Proben aus dem Stahl X 40 MnCr 18 oder X 22 CrMnNi 8 8 5 zei- gen im geschweifiten oder angelassenen Zustand unter gleichen Prufbedingungen dagegen bereits nach 48 h Versuchsdauer das z. B. in Abb. 2 wiedergegebene Aussehen. Aus dem Vergleich der Abb. 1 und 2 folgt das wesentlich unterschiedliche Verhalten beider Stahltypen in Seewasser. Der chromfreie austenitische Manganstahl ist den Erwartungen entsprechend nicht mehr anfallig auf interkristalline Korrosion in Seewasser. Das gleiche Verhalten ergab sich bei den Stahlen mit 0,4 und 0,9% Cr. Abhingigkeit der interkristallinen RiSbildung vom Chromgehalt Zu diesem Zweck wurden Stahle auf der Basis 0,5 ?6 C und 20% Mn mit steigenden Chromgehalten von 0,2; 0,4; 0,9; 1,7 und 2,7% erschmolzen und zu Flachmaterial ausgeschmiedet. Von allen 5 Stahlen wurden Bugelproben gefertigt und diese 1000 h siedendem kunstlichem Seewasser ausgesetzt. Es handelt sich im einzelnen um folgende Proben: 1. P r o b e : Warmebehandlung 1O5O0C/W, 2. P r o b e : Warmebehandlung 1050' CIW artgleiche Halterung (1050' C/W). + 1 h 650' CIL, artgleiche Halterung (1050' C/W). 3. P r o b e : Geschweigt rnit X15CrNiMn188, artgleiche Halterung (1050' C/W). 4. P r o b e : Warmebehandlung 1050' CIW, Abb. 1. Aussehen yon Bugelproben des Stahles X 5 0 M n 2 0 rnit 0,20/0 Cr nach 1000 h in siedendem kiinstlichem Seewasser Halterung aus X 5 CrNi 18 9 (1050'ClW).
- Jahrgang Heft 5/1Y6Y
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