Joint Hydrogen Susceptibility of 304 SS Welded with Titanium

• Autorzy: Mazancová E. , Ostroushko D. , Saksl K. , Niesłony A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0272

Warianty tytułu

PL

Podatność połączenia na wodorowanie w układzie plateru stal 304 SS zgrzewanym wybuchowo z tytanem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Welds of thick plates (304 SS) clad with Ti of commercial purity in as-received state and also after subsequent heat treatment and/or after hydrogen charging were investigated. Fatigue tests were carried out at amplitude of 20 Hz and in case of bimetal without hydrogen charging also at amplitude of 40 Hz. After heat treatment, charged welds showed higher threshold level than the welds without heat treatment. Energy dispersed analyses (EDA) of fracture surfaces showed that failure predominantly occurred in joint. Hydrogen induced cracking (HIC) response of bimetal samples demonstrated favourable results both after welding and after subsequent heat treatment. Short and thin cracks were observed, exclusively located in mixed zone, where approx. 16-20 at. % of Ti using EDX (energy dispersed analyser) was revealed. By application of monochromatic synchrotron radiation Ti-α , Fe-fcc, Fe-bcc and intermetallic phase Fe₂Ti were detected.

PL

Badano połączenia grubych blach platerowanych (304 ss) z Ti o czystości technicznej po zgrzaniu, jak i po częściowym procesie termicznym i/lub po wodorowaniu. Wykonano testy zmęczeniowe o amplitudzie 20 Hz a w przypadku bimetalu bez wodorowana również o amplitudzie - 40 Hz. po przeprowadzeniu wygrzewania, obciążone połączenie ujawniło wyższy poziom progu niż połączenie, w których nie wykonano obróbki termicznej. Analiza EDA powierzchni łączenia udokumentowała silny udział pęknięć na powierzchni łączenia. Wodorowanie silnie wpływa na inicjacje pękanie (HIC), w bimetalowych próbkach w stanie po platerowaniu, jak i po obróbce termicznej. Zaobserwowano, krótkie i cienkie pęknięcia, które zlokalizowane były w strefie połączenia, gdzie zaobserwowano (analiza SEM/EDX) fazy zawierające 16-20 wt.% Ti. Przez zastosowanie monochromatycznego promieniowania synchrotonowego wykryto fazy Ti- α, Fe-fcc, Fe-bcc oraz fazę międzymetaliczną typu Fe₂Ti.

Słowa kluczowe

EN

304 SS-Ti weld; fatique; hydrogen response; phase analysis

PL

304 SS; zmęczenie; wodorowanie; analiza fazowa

• 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: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 4
• Strony: 1605--1610
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mazancová E.

• Czestochowa University of Technology, Department of Metals Extraction and Recirculation, Faculty of Materials Processing Technology and Applied Physics, 19 Armii Krajowej Ave, 42-200 Czestochowa, Poland

autor

Ostroushko D.

• Czestochowa University of Technology, Department of Metals Extraction and Recirculation, Faculty of Materials Processing Technology and Applied Physics, 19 Armii Krajowej Ave, 42-200 Czestochowa, Poland

autor

Saksl K.

• Czestochowa University of Technology, Department of Metals Extraction and Recirculation, Faculty of Materials Processing Technology and Applied Physics, 19 Armii Krajowej Ave, 42-200 Czestochowa, Poland

autor

Niesłony A.

• Czestochowa University of Technology, Department of Metals Extraction and Recirculation, Faculty of Materials Processing Technology and Applied Physics, 19 Armii Krajowej Ave, 42-200 Czestochowa, Poland

Bibliografia

• [1] G. R. Cowan, O. R. Bergmann, A. H. Holzmann, Mechanism of bond zone wave formation in explosion-clad metals, Mater. Trans. 2, 3145-3155 (1971).
• [2] A. Durgutlu, B. Gülenç , F. Findik, Mater. Des. 26, 497-507 (2005).
• [3] F. Findik, Mater. Des. 32, 1081-1093 (2011).
• [4] J. Song, A. Kostka, M. Veehmayer, D.Raabe, Mat. Sci. Eng. A528, 2641-2647 (2011).
• [5] S. A. A. A. Mousavi, P. Farhadi, S. Sartangi, Mater. Des. 30, 459-468 (2009).
• [6] R. Kaçar, M. Acarer, Mater. Sci. Eng. A363, 290-296 (2003).
• [7] N. V. Rao, D. S. Sarma, S. Nagarjuna, G. Madhusudhan, Mater. Sci. Technol. 25, 1389-1396 (2009).
• [8] D. Ostroushko, E. Mazancová, in: A. D.Deribas, Ju. B.Scheck (Ed.), Explosive Production of New Materials, Science, Technology, Business and Inovations (EPNM2012) 11, Torus Press, 84-86, Moscow (2012).
• [9] M. Yadegari, A. R. Ebrahimi, A. Karami, Mater.Sci. Technol. 29, 69-75 (2013).
• [10] P. Tamilchelvan, K. Raghukandan, S. Saravanan, Int. J.Mater. Res. 104, 1205-1211 (2013).
• [11] B. Wang, W. Chen, J. Li, Z. Liu, X. Zhu, Mater. Des.47, 74-79 (2013).
• [12] K. Lublinska, A. Szummer, M. Gloc, K. Szpila, K. L. Kurzydlowski, Acta Met. Slovaca 13, 508-511 (2007).
• [13] U. K. Mudali, B. M. A. Rao, K. Shanmugan, R. Natarajan, B. Raj, J. Nucl. Mater. 321, 40-48 (2003).
• [14] E. Mazancová, D. Ostroushko, M. Subíková, Metallic J. 64, 26 -29 (2011).
• [15] H. G. Nelson, Mater. Sci. Technol. 25, 275-359 (1983).
• [16] D. Ostroushko, E. Mazancová, K. Saksl, in: Tanger, s.r.o. (Ed.), Metallurgy and Materials (METAL2013) 22, Tanger s.r.o., 616-619, Ostrava (2013).
• [17] NACE Standard TM 0284-2011, item No. 21215, Evaluation of pipeline and pressure vessels for resistance to hydrogen induced cracking, NACE, Houston (2011).
• [18] PETRA III Technical Design Report, DESY 2004-035.
• [19] T. Margin, J. H. Driver, Mater. Sci. Eng. A39, 175-185 (1979).
• [20] P. Manikandan, K. Hokamoto, A. A. Deribas, K. Raghuandan, R. Tomoshige, Mater. Trans. 47, 2049-2055 (2006).
• [21] D. Ostroushko, E. Mazancová, K. Saksl, O. Milkovič, Phase analysis explosive welded Ti-Cr/Ni steel in as-received state and after heat treatmenet using synchrotron, Archives Met. Mater. Sci. - under review.
• [22] S. A. A. A. Mousavi, S. T. S. Al-Hassani, A. G. Abkins, Mater. Des. 29, 1334-1352 (2008).
• [23] S. A. A. A. Mousavi, P. F. Sartangi, Mater. Sci. Eng. A494, 329-336 (2008).
• [24] P. Manikandan, K. Hokamoto, M. Fujita, J.Mater. Process Technol. 195, 232-240 (2008).
• [25] A. A. Berdychenko, O. L. Pervukhina, in: A. Deribas Yu. Scheck (Ed.), Explosive Production of New Materials, Science, Technology, Business and Inovations (EPNM2012) 11, Torus Press, 5-7, Moscow (2012).