EBSD study of corrosion fatique of austenic-ferritic steel

• Autorzy: Głowacka A. , Nolze G. , Świątnicki W. A.

Warianty tytułu

PL

Badania korozji zmęczeniowej w stali ferrytyczno-austenicznej metodą EBSD

• Konferencja: MicroCEM - Workshop on Progress in Microstructure Characterization by Electron Microscopy (30.09-02.10.2005 ; Zakopane, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Fatigue crack propagation investigations have been performed in austenitic-ferritic duplex stainless steel 00H22N5M3 in air and during hydrogen charging, using various frequencies of loading. Strong differences of crack propagation velocity depending on the test conditions were noticed. Lower frequency with applied hydrogen charging led to the huge increase of crack propagation velocity compared to the tests performed in air. To understand such a behaviour in each case and characterize crack mode, the samples were observed using electron back-scattered diffraction (EBSD). It was shown that in air, the fatigue crack propagation involved plastic deformation and the resulting cracks had ductile character. The presence of hydrogen led to more brittle mode of cracking. This effect was also connected with frequency of loading: lower frequency, which assured longer time for hydrogen-crack tip interaction, resulted in the highest crack propagation velocity and the brittle cracking mode with lower amount of plastic deformation. The performed observations indicated that the path of the crack went mostly transgranularly through both austenite and ferrite phases. Phase and grain boundaries were not the preferred paths for crack propagation.

PL

Tematem pracy były badania propagacji pęknięć zmęczeniowych w niskowęglowej dwufazowej stali ferrytyczno-austenitycznej typu 00H22N5M3 w atmosferze otoczenia oraz w warunkach nasycenia wodorem. Stwierdzono występowanie istotnych różnic w prędkości rozprzestrzeniania się pęknięć w zależnosci od rodzaju testów. Niższe częstotliwości cyklicznego obciążenia w połączeniu z ładowaniem wodorem prowadziły do znaczącego wzrostu prędkości propagacji pęknięć zmęczeniowych w porównaniu do testów przeprowadzonych w powietrzu. Celem prześledzenia przebiegu pęknięć zmęczeniowych poprzez materiał oraz określenia ich charakteru próbki były zanalizowane przy użyciu dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych EBSD. Rozprzestrzenianie się pęknięć w powietrzu prowadziło do odkształceń plastycznych dając w rezultacie pęknięcia o charakterze ciągłym. Obecność wodoru prowadzi do bardziej kruchego pękania. Efekt jest również zwiazany z częstotliwością cyklicznego obciążania. Niższe częstotliwości, połączone z dłuższym oddziaływaniem wodoru z koniuszkiem pękniecia, prowadzą do maksymalnej prędkości propagacji. Pękanie ma charakter kruchy i praktycznie nie istnieje wokół niego obszar zdeformowany. Przeprowadzone obserwacje udowodniły, iż bieg pękniecia ma charakter transgranularny zarówno w fazie austenitycznej jak i ferrytycznej. Propagacja pęknięć nie występuje wzdłuż granic międzyfazowych i międzyziarnowych.

Słowa kluczowe

EN

EBSD; duplex steel; hydrogen; SEM

PL

EBSD; stale ferrytyczno-austenityczne; SEM; korozja zmęczeniowa

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, iss. 1
• Strony: 7--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Głowacka A.

autor

Nolze G.

autor

Świątnicki W. A.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, 141 Wołoska St., 02-507 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] A. Głowacka, T. Zakroczymski, W. A. Świątnicki, Proc. Int. Symposium on Corrosion and Hydrogen Degradation MSCHS 2003: Advances in Corrosion Science and Application, 9-13.09.2003 Zakopane, ed. T. Zakroczymski, 78-82 (2003).
• [2] T. Zakroczymski, A. Głowacka, W. A. Świątnicki, Corr. Sci. 47, 1403 (2005).
• [3] T. Zakroczymski, Ochrona przed korozją, lls/A/2004, 155(2004).
• [4] K. Makhlouf, H. Sidhom, I. Triguia, C. B r a h a m, Int. J. Fatigue 25, 167 (2003).
• [5] T.-P. Perng, C. J. Altstetter, Metali. Trans. A 19A, 145 (1988).
• [6] Ch.-M. Tseng, H.-Y. Liou, W.-T. Tsai, Mater. Sci & Eng. A344, 190 (2003).
• [7] A. Głowacka, O. Wysocka, M. Miśkiewicz, Z. Pakieła, W. A. Świątnicki, Proc. Konf. Mechaniki Pękania 2005, Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej, ZN 305/2005, Mechanika 82, 305 (2005).
• [8] A. Głowacka, M. J. Woźniak, G. Nolze, W. A. Świątnicki, in Conf. Proc: XVII International School on Physics and Chemistry of Condensed Matter and V International Symposium on Physics in Materiał Science, Materials in Transitions, Białowieża, 21-29.06.2005, to be published in Solid State Phenome-na.
• [9] A. Głowacka, W. A. Świątnicki, J. Alloys & Comp. 356-357C, 701 (2003).