Вихретоковый и ультразвуковой метод неразрушающего контроля эффектов охрупчивания при 475 °C в дуплексных нержавеющих сталях и параметров коррозии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено исследование эффекта охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали DSS 2205, выдержанной от 5 до 100 ч при температуре 475 °С, с помощью вихретокового и ультразвукового методов. Кроме того, проведено исследование коррозионного поведения после термообработки при 475 °С. Экспериментальные результаты показывают, что наблюдалось обратное поведение между нормированным импедансом и твердостью в процессе старения при 475 °C; когда нормированный импеданс вихретокового зонда уменьшался, твердость увеличивалась с увеличением времени старения. В работе для каждого образца были рассчитаны скорость продольной ультразвуковой волны и скорость поперечной волны. Модуль Юнга и модуль сдвига были рассчитаны на основе этих двух скоростей. Проведенное исследование показывает чувствительность вихретокового и ультразвукового методов к изменению микроструктуры, наблюдаемому при 475 °С, вследствие охрупчивания в дуплексной нержавеющей стали. Влияние термообработки при 475 °C на коррозионное поведение также оценивалось с использованием метода вихревых токов в течение длительного времени и показало значительное изменение коррозионной стойкости вследствие спинодального распада ферритной фазы.

Об авторах

Р. Гис

Лаборатория материаловедения и энергетики, Научно-технологический институт, Университетский центр Таманрассета

Email: rimghis21@gmail.com
Таманрассет, Алжир

А. Хаммуда

Исследовательский центр промышленных технологий (ИЦПТ)

Шерага, Алжир

А. Зиуше

Исследовательский центр промышленных технологий (ИЦПТ)

Шерага, Алжир

Н. Бушеру

Исследовательский центр промышленных технологий (ИЦПТ)

Шерага, Алжир

А. Шуша

Лаборатория материаловедения и энергетики, Научно-технологический институт, Университетский центр Таманрассета

Таманрассет, Алжир

Р. Халими

Исследовательский центр промышленных технологий (ИЦПТ)

Шерага, Алжир

А. Бенмуссат

Лаборатория материаловедения и энергетики, Научно-технологический институт, Университетский центр Таманрассета

Таманрассет, Алжир

Список литературы

  1. Argandona G., Biezma M.V., Berrueta J.M., Berlanga C., Ruiz A. Detection of Secondary Phases in UNS S32760 Superduplex Stainless Steel by Destructive and Non-destructive Techniques // Journal of Materials Engineering and Performance. 2016. V. 25. P. 5269-79.
  2. Nilsson J.-O. Super duplex stainless steels // Materials Science and Technology. 1992. V. 8. P. 685-700.
  3. Gunn R.N. Duplex stainless steels: microstructure, properties and applications. Woodhead Publishing, 1997.
  4. Lo K.H., Shek C.H., Lai J. Recent developments in stainless steels // Materials Science and Engineering. R: Reports. 2009. V. 65. P. 39-104.
  5. Chung H.M.International Journal of Pressure Vessels and Piping. 1992. V. 50. P. 179-213.
  6. Reidrich G., Loib F. Embrittlement of high chromium steels within temperature range of 570-1100 °F // ArchivFür Das Eisenhüttenwesen. 1941. V. 15. P. 175-82
  7. Olsson J., Liljas M. 60 years of duplex stainless steel applications / Proceedings from NACE Corrosion'94. Paper No 395. Baltimore, Maryland, USA, 1994.
  8. Charles J. Super duplex stainless steels: structure and properties // Proceedings of Conference Duplex Stainless Steels′91, Beaune Bourcogne, France, 1991. P. 3-48.
  9. Solomon H.D., Levinson L.M. Mössbauer effect study of "475 °C embrittlement" of duplex and ferritic stainless steels // Acta Metallurgica. 1978. V. 26. P. 429-42.
  10. Tsuchiya S., Ishikawa Y., Ohtaka M., Yoshimura T. JSME International Journal Series A. 1995. V. 38. P. 384.
  11. Evanson S., Otaka M., Hasegawa K.J. Engineering Mater. and Technology. 1992. V. 114. P. 42.
  12. Maeda N., Goto T., Nakamura T., Naito T., Kumano S., Nakao Y.Int. J. Pres. Ves. & Piping. 1997. V. 71. P. 7.
  13. Gutiérrez-Vargas G., López-Morelos V.H., Carreón H., Kim J.Y., Ruiz A. ACPD detection and evaluation of 475°C embrittlement of aged 2507 super duplex stainless steels / AIP conference procedings 2017. V. 1806. P. 110018.
  14. Gutiérrez-Vargas G., Ruiz A., Kim J.Y., López-Morelos V.H., Ambriz R.R. Evaluation of thermal embrittlement in 2507 super duplex stainless steel using thermoelectric power // Nucl. Eng. Technol. 2019. V. 51. P. 1816-1821.
  15. Camerini C., Sacramento R., Areiza M.C., Rocha A., Santos R., Rebello J.M., Pereira G. Eddy Current Techniques for Super Duplex Stainless Steel Characterization //j. Magn. Magn. Mater. 2015. V. 388. P. 96-100.
  16. Ziouche A., Zergoug M., Boucherou N., Boudjellal H,; Mokhtari M., Abaidia S. Pulsed Eddy Current Signal Analysis of Ferrous and Non-Ferrous Metals under Thermal and Corrosion Solicitations // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2017. V. 53. No. 9. P. 652-659.
  17. Ziouche A., Haddad A., Badji R., Zergoug M., Zoubiri N., Bedjaoui W., Abaidia S. Microstructure, Corrosion and Magnetic Behavior of an Aged Dual-Phase Stainless Steel //j. Materials Engineering and Performance. 2018.
  18. Araújo Freitas V.L., Normando P.G., Albuquerque V.H.C., Silva E. Macedo, Silva A.A., Tavares J.M.R.S. Nondestructive characterization and evaluation of embrittlement kinetics and elastic constants of duplex stainless steel SAF 2205 for different aging times at 425°C and 475°C //j. Alloys Compd. 2011. V. 30. P. 130-136.
  19. Redjaimia A., Morniroli J.P., Donnadieu P., Metauer G. Microstructural and Analytical Study of Heavily Faulted Frank-Kasper R-Phase Precipitates in the Ferrite of a Duplex Stainless Steel //j. Mater. Sci. 2002. V. 37. No. 19. P. 4079-4091.
  20. Örnek C., Burke M.G., Hashimoto T., Lim J.J.H., D. L. 475° C embrittlement of duplex stainless steel - a comprehensive microstructure characterization study Engelberg // Materials Performance Characterization. 2017. V. 6 (4).
  21. Pareige C., Emo J., Saillet S., Domain C., Pareige P. Kinetics of G-phase precipitation and spinodal decomposition in very long aged ferrite of a Mo-free duplex stainless steel // Journal of Nuclear Materials. 2015. V. 465. P. 383-389.
  22. Zergoug M. et al. Relation between mechanical microhardness and impedance variations in Eddy current testing // NDT&E Int. 2004. V. 37. P. 65-67.
  23. Tavares S.S.M., de Noronha R.F., da Silva M.R., Neto J.M., Pairis S. 475_C Embrittlement in a Duplex Stainless Steel UNS S31803 // Mater. Res. 2001. V. 4. No. 4. P. 237-240.
  24. Silva E.M., Albuquerque V.H.C., Leite J.P., Varela A.C.G., Moura E.P., Tavares J.M.R.S. Phase on a UNS S31803 duplex stainless steel based on nondestructive testing // Mater. Sci. Eng. A. 2009. V. 516. P. 126-130.
  25. Lekbir C., Dahoun N., Guetitech A. et al. Effect of Immersion Time and Cooling Mode on the Electrochemical Behavior of Hot-Dip Galvanized Steel in Sulfuric Acid Medium // Journal of Materials Engineering and Performance. 2017. V. 26 (6). P. 2502-2511.
  26. Lima H.M.L.F., Bastos I.N., Araújo W.S., Martins M. Heat treatment effects on ASTM A890/A 890M GR 5A super duplex stainless steel passivity // Mater Res. 2018. V. 20. Suppl. 2. P. 775-85.
  27. Allou D., Ould Brahim I., Cheniti B., et al. Effect of Post Weld Heat Treatment on Microstructure and Mechanical Behaviors of Weld Overlay Inconel 182 on 4130 Steel Substrate Using SMAW Process Metallography // Microstructure and Analysis. 2021. V. 10 (5). P. 567-578.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2023