Prędkość propagacji pęknięć zmęczeniowych w stali austenityczno-ferrytycznej - wpływ wodoru i mikrostruktury

• Autorzy: Marciniak, S. , Głowacka, A. , Pakieła, Z. , Świątnicki, W.

Warianty tytułu

EN

Fatigue crack propagation rate in austenic-ferritic steel - influence of hydrogen and microstructure

• Konferencja: Krajowa Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Mechaniki Pękania (11 ; 09-12.09.2007 ; Kielce/Cedzyna, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono badania prędkości propagacji pęknięć zmęczeniowych w stali austenityczno-ferrytycznej X2CrNiMN23-5-3 w powietrzu i w warunkach katodowego nasycania wodorem. Badania prowadzono na próbkach w dwóch stanach mikrostrukturalnych: po walcowaniu na gorąco oraz po dodatkowej obróbce cieplnej. Stal po obróbce plastycznej na gorąco cechowała się drobnoziarnistą strukturą i silnym ukierunkowaniem obszarów ferrytu i austenitu w kierunku walcowania. Obróbka cieplna spowodowała rozrost ziaren obu faz oraz zanik anizotropii mikrostrukturalnej. Wykazano, że przy małej częstotliwości obciążeń, prędkość propagacji pęknięć zmęczeniowych jest znacznie większa w środowisku wydzielającym wodór w porównaniu do prób prowadzonych w powietrzu. W próbce po walcowaniu, prędkość propagacji pęknięć zmęczeniowych w środowisku wydzielającym wodór zależy od kierunku przyłożonych obciążeń względem kierunku walcowania. Ta anizotropia prędkości propagacji pęknięć zmęczeniowych nie występuje w próbkach po obróbce cieplnej. Oznacza to, że czynniki mikrostrukturalne mają większy wpływ na propagację pęknięć zmęczeniowych w środowisku wydzielającym wodór w porównaniu do prób realizowanych w powietrzu.

EN

The investigations of fatigue crack propagation rate in austenitic-ferritic steel have been described. Fatigue tests have been performed in air and during cathodic hydrogen charging from aqueous solutions. Two various kinds of steel specimens have been tested: one of them issued from hot rolling, and the other one additionally annealed at high temperature. The hot rolled specimens had fine-grained microstructure and were composed of austenite and ferrite plates elongated in the rolling direction. The subsequent annealing induced the grain growth of both phases leading to more isotropic phase morphology. It has been shown, that at low loading frequency, the fatigue crack growth occurs at higher rate in hydrogen generating solution than in air. In the hot rolled samples the fatigue crack growth rate during hydrogen charging depended on the direction of loading, with respect to the rolling direction. This anisotropy of crack growth rate was absent in the annealed specimens. It means that microstructural factors have greater influence on the fatigue crack growth rate in hydrogen generating solution than that in air.

Słowa kluczowe

PL

zmęczenie korozyjne; propagacja pęknięć zmęczeniowych; kruchość wodorowa; stal austenityczno-ferrytyczna

EN

corrosion fatigue; fatigue crack propagation rate; hydrogen embrittlement; austeniti-ferritic steel

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne
• Rocznik: 2007
• Tom: Z. 4
• Strony: 84-85

Twórcy

autor

Marciniak, S.

autor

Głowacka, A.

autor

Pakieła, Z.

autor

Świątnicki, W.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Zakład Podstaw Inżynierii Materiałowej, PL – 02-507 Warszawa