Tytuł artykułu
Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
Evaluation of structure and phase transformations in Cr26Ni5Mo3 with an addition of interstitial elements
Języki publikacji
Abstrakty
W staliwie Cr26Ni5Mo3, odpornym na zużycie erozyjno-korozyjne, oceniono wpływ pierwiastków międzywęzłowych na proces kształtowania się struktury ferrytyczno-austenitycznej. Wybrane stopy przebadano też pod kątem skłonności do korozji wżerowej. Wykazano, że gdy w staliwie Cr26Ni5Mo3 zawartość węgla nie przekracza 0,03%, azotu 0,08%, a boru 0,004%, struktura stopu składa się głównie z ferrytu. Mimo zastosowania zwiększonej szybkości krzepnięcia obserwuje się tu duże ziarna tej fazy, a niewielka ilość austenitu (około 10%) tworzy po ich granicach cienkie łańcuchy złożone z drobnych wydzieleń. Dodatek azotu zdecydowanie ogranicza ilość ferrytu w tym staliwie; gdy zawartość N wynosi ponad 0,4%- ilość tej fazy nie przekracza 30%. Wprowadzenie boru również powoduje zwiększenie ilości austenitu, a ziarna ferrytu stają się zdecydowanie mniejsze. Dodatek boru sprzyja występowaniu drobnych wydzieleń węglikowych na granicach ferryt/austenit. Bardziej złożone okazało się tutaj oddziaływanie węgla. Dodatek około 0,1% C do staliwa Cr26Ni5Mo3 wpływa austenitotwórczo, podobnie jak dodatek azotu lub boru, choć węgiel nie rozdrabnia tak struktury jak bór. Zwiększenie ilości węgla do 0,2% nie ograniczyło już bardziej udziału ferrytu, a także zmniejszyło pod tym względem rolę boru. Zdecydowanie natomiast zwiększyła się ilość wydzieleń węglikowych. Gdy zawartość węgla wynosiła około 0,2%, jego austenitotwórczy charakter w pełni uwidocznił się dopiero w obecności azotu. W pracy oceniono także wpływ pierwiastków międzywęzłowych na skłonność do korozji wżerowej wybranych stopów. Stwierdzono, że staliwo Cr26Ni5Mo3 wykazuje najlepsze parametry pasywacyjne, gdy zawartość węgla jest mniejsza niż 0,05% a zawartość azotu jest zwiększona do około 0,25%. Obecność boru generalnie pogarsza odporność na korozję wżerową tych stopów. Jednak gdy zawartość węgla jest niewielka (0,05% C) i obecny jest azot (0,28% N), dodatek nawet 0,07% B nie ujawnia w istotny sposób tej tendencji. Brak azotu, nawet przy niewielkiej zawartości węgla (poniżej 0,05%), zmniejsza zdolność pasywacyjną badanych stopów. Jednak zwiększanie ilości azotu powyżej 0,25% jest w tym przypadku (niski węgiel) nieefektywne. Zwiększenie zawartości węgla powoduje znaczny wzrost skłonności badanego staliwa do korozji lokalnej. Gdy zawartość ta wynosi około 0,1% C zdolność pasywacyjną tych stopów zabezpiecza dopiero dodatek azotu powyżej 0,4%. Parametry pasywacyjne zbliżone są wówczas do stopu zawierającego poniżej 0,05%, C i około 0,25% N. Jeżeli zawartość węgla wynosi 0,2%, nawet 0,5% azotu nie pozwala osiągnąć dobrych parametrów pasywacji, a obecność boru jest tu szczególnie niekorzystna.
An effect of interstitial elements in Cr26Ni5Mo3 cast steel resistant to erosion-corrosion wear on the process of ferritic-austenitic structure formation was evaluated. The selected steels were also examined for their susceptibility to pitting corrosion. It has been proved that the Cr26Ni5Mo3 cast steel containing up to 0.03% C, up to 0.08% N, and up to 0.004% B forms the structure composed mainly of ferrite. In spite of high solidification rate, large grains of this phase are observed to be present, and the low fraction of austenite (about 10%) forms along their boundaries thin chains composed of small precipitates. An addition of nitrogen definitely reduces the content of ferrite in this cast steel. With nitrogen content exceeding 0.4%, the content of this phase is well below 30%. An addition of baron increases the content of austenite and the grains of ferrite become definitely smaller in size. Boron also promotes the formation of fine carbide precipitates along the ferrite/austenite grain boundaries. The effect of carbon has proved to be of much more complex nature. An addition of about 0.1% C to Cr26Ni5Mo3 cast steel promotes austenite formation, in a way similar to nitrogen or boron, although carbon has a weaker refining effect than boron. Increasing carbon content to 0.2% did not reduce ferrite content any more and weakened the effect of boron in this respect, while the number of carbide precipitates increased quite obviously. With carbon kept at about 0.2%, its austenite-forming ability was fully active only in presence of nitrogen. The study also makes evaluation of an effect of interstitial elements on the susceptibility to pitting corrosion of some selected steels. It has been observed that Cr26Ni5Mo3 cast steel is characterised by the highest passivation with carbon content below 0.05% and nitrogen content increased up to about 0.25%. The presence of baron is said to generally deteriorate the resistance to pitting corrosion of these steels. Yet, with the low carbon content (0.05%) and in the presence of nitrogen (0.28% N) an addition of even 0.07% B reveals no such tendency. Absence of nitrogen, even with carbon content very low (below 0.05%), reduces the passivation power of the examined alloys. Increasing nitrogen content above 0.25% is not effective in this case (low carbon content). With increasing carbon content this grade of cast steel becomes much more susceptible to local corrosion. At about 0.1% C the passivation power is ensured only with nitrogen addition of 0.4% and more. In the presence of 0.2% carbon, even as much as 0.5% nitrogen is not able to provede sufficiently safe passivation, while the presence of boron is in this case specially undesired.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
3--14
Opis fizyczny
fot., rys. Bibliogr. 11 poz.
Twórcy
autor
- Instytut Odlewnictwa, Kraków
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BAT4-0002-0045
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.