ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Corrosion in the heat-affected zone of welds in chemically resistant steels and alloys, and respective preventive measuresAs to weldability, chemically resistant steels and alloys can be classified as follows: (1) weldable without any restriction; (2) weldable only with reduced wall thickness; (3) weldable only with ultimate thermal treatment. These restrictions are due to the precipitation of chromium carbide and intermetallic phases at the grain boundaries; this effect gives rise to a Cr and Mo depletion and, finally, to intercrystalline corrosion susceptibility. In view of the fact that weldability requires the delay of the precipitation of chromium carbides at 650°C for at least 1 hour, and of intermetallic phases at 900°C for at least 10 min it is possible to reduce the carbon content and/or to add stabilizing elements (Ti, Nb). It should be taken into account, however, that the precipitation behaviour is not a function of carbon concentration, but rather of carbon activity which, again, depends from the overall composition of the respective alloy. This activity is increased by Ni and Si, while Mn and N function as decelerators and, consequently, contribute to weldability. In the case of the steel X 3 CrNiMoN 17 13 5 the addition of N inhibits not only the carbide precipitation but also the precipitation of the Chi-phase (at 950°C). In the case of the alloy NiMo 16 Cr the gradual reduction of the contents of secondary constituents has resulted in a practically pure ternary system characterized by high precipitation resistance: carbides are precipitated only after 5 hours at 800°C.
Notes:
Die chemisch beständigen Stähle und Legierungen können hinsichtlich ihrer Schweißbarkeit wie folgt eingeteilt werden; (1) uneingeschränkt schweißbar; (2) schweißbar bei verringerter Wanddicke; (3) schweißbar nur bei nachträglicher Wärmebehandlung. Die Beschränkungen ergeben sich durch die Ausscheidung von Chromcarbiden und intermetallischen Phasen an den Korngrenzen; hierdurch kommt es zu einer Chrom- und Molybdänverarmung und schließlich zu einer Anfälligkeit für interkristalline Korrosion. Die Schweißbarkeit ist dann gegeben, wenn die Chromcarbidausscheidung bei 650 °C um mindestens 1 Stunde, die Ausscheidung intermetallischer Phasen bei 900 °C um mindestens 10 Minuten verzögert ist, dazu kann man den Kohlenstoffgehalt reduzieren und/oder stabilisierende Elemente (Ti, Nb) zusetzen. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß das Ausscheidungsverhalten nicht von der Konzentration, sondern von der Aktivität des Kohlenstoffs abhängt, wobei die Aktivität wiederum eine Funktion der gesamten Zusammensetzung des Werkstoffs ist. Die Aktivität wird z. B. durch Ni und Si erhöht, durch Mn und N hingegen verringert, so daß diese Elemente die Schweißbarkeit verbessern. Im Falle des Stahls X 3 ZrNiMo 17 13 5 wird durch Zusatz von Stickstoff nicht nur die Carbidausscheidung, sondern auch die Ausscheidung der Chi-Phase (bei 950 °C) verzögert. Im Falle der Legierung NiMo 16Cr ist man durch Verringern des Gehalts an sonstigen Beimengungen zu einem praktisch rein ternären System gekommen, das hohe Ausscheidungsbeständigkeit besitzt: Carbide scheiden sich erst nach 5 Stunden bei 800 °C aus.
Additional Material:
14 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19750260602
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