Evaluation of resistance of duplex steels to sulfide stress cracking at various load modes

• Autorzy: Jonsta P. , Sojka J. , Matocha K. , Jonsta Z. , Konecna K.

Warianty tytułu

PL

Ocena odporności stali duplex na siarczkową korozję naprężeniową w różnych stanach obciążenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with influence of various load modes and microstructural characteristics on evaluation of resistance of duplex steels 22Cr05Ni to sulfide stress cracking (SSC). Two heats of duplex steel were used. Each of these heats was evaluated both in as-supplied state after rolling and after homogenisation annealing, and also in the state after laboratory annealing by the mode 800 oC/5h/air. Microstructure of steel in the as-supplied state was ferritic-austenitic, in the state after annealing it was ferritic-austenitic with occurrence of the phase σ at the majority phases interface. Testing of resistance of duplex steels was performed in accordance with the standard NACE TM 0177 by tensile test and by four-point bending test. The obtained results have confirmed influence of the used metallurgy of testing on final evaluation of resistance of duplex steels to SSC, as well as influence of microstructural characteristics, which manifested themselves namely by scope of corrosion attack of the samples and by different manner of crack propagation in the matrix.

PL

Artykuł dotyczy wpływu różnych rodzajów obciążeń i zmian mikrostrukturalnych na ocenę odporności stali duplex 22Cr05Ni na siarczkową korozję naprężeniową (SSC). Użyto stali duplex z dwóch wytopów. Każdy z wytopów był oceniany zarówno w stanie bezpośrednio po procesie walcowania i wyżarzania ujednorodniającego, jak i wyżarzonych w warunkach laboratoryjnych (800 oC/5h/powietrze). Mikrostruktura stali w stanie wyjściowym była ferrytyczno-austenityczna, natomiast po wyżarzaniu ferrytyczno-austenityczna z obecnością fazy σ na powierzchni rozdziału faz. Badanie odporności stali duplex przeprowadzono zgodnie z normą NACE TM 0177 wykonując próbę rozciągania oraz próbę zginania 4-punktowego. Uzyskane wyniki potwierdziły zarówno wpływ zastosowanej metody wytwarzania badanego materiału na końcową ocenę odporności stali duplex na siarczkową korozję naprężeniową (SSC), jak również wpływ zmian strukturalnych, co przejawiało się w zasięgu oddziaływań korodujących w badanych próbkach oraz odmiennym sposobie propagacji pęknięć w osnowie.

Słowa kluczowe

EN

duplex steel; sulfide stress cracking (SSC); tensile test; four-point bending test

PL

stal duplex; siarczkowa korozja naprężeniowa (SSC); próba rozciągania; próba zginania 4-punktowego

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 79, nr 9
• Strony: 708--713
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jonsta P.

• VŠB-Technical University of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, 17. listopadu 15/2172, CZ 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Sojka J.

• VŠB-Technical University of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, 17. listopadu 15/2172, CZ 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Matocha K.

• MATERIAL & METALLURGICAL RESEARCH Ltd., Pohraniční 693/31, CZ 706 02 Ostrava-Vítkovice, Czech Republic

autor

Jonsta Z.

• VŠB-Technical University of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, 17. listopadu 15/2172, CZ 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Konecna K.

• VŠB-Technical University of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, 17. listopadu 15/2172, CZ 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Hay M. G.: Fitness-for-Purpose Material Testing for Sour Gas Service – An Overview. Corrosion, vol. 57, 2001, no. 3, pp. 236÷252
• 2. Elboujdaini M., Revie W., R.: Metallurgical Factors in Stress Corrosion Cracking (SSC) and Hydrogen-Induced Cracking (HIC). J Solid State Electrochem 2009, no. 13, pp. 1091÷1099
• 3. Eliaz N.: et al. Characteristics of Hydrogen Embrittlement, Stress Corrosion Cracking and Tempered Martensite Embrittlement in High-Strength Steels. Engineering Failure Analysis vol. 9, 2002, pp. 167÷184
• 4. NACE Standard TM 0177-2005. Laboratory Testing of Metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress Corrosion Cracking in H2S Environments. NACE Int., Houston, Texas, USA, 2005
• 5. Číhal V. Stainless Steels and Alloys. 1st ed.: Academia, Czech Rep., 1999, p. 437
• 6. Lo H. K., Kwok T. C., Chan, K. W.: Characterisation of Duplex Stainless Steel Subjected to Long-Term Annealing in the Sigma Phase Formation Temperature Range by the DLEPR Test, Corrosion Science, vol. 53, 2011, issue 11, pp. 3697÷3703
• 7. ASTM G39 - 99. Standard Practice for Preparation and Use of Bent-Beam Stress-Corrosion Test Specimens. ASTM Int., West Conshohocken, PA, USA, 2011

Uwagi

EN

This paper was created in the project No CZ.1.05/2.1.00/01.0040 “Regional Materials Science and Technology Centre” within the frame of the operation programme “Research and Development for Innovations” financed by the Structural Funds and from the state budget of the Czech Republic.