مقایسه رفتار خوردگی تنشی در فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی 420 و آستنیتی کم کربن 316

چکیده

در این مقاله رفتارخوردگی تنشی فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی AISI 420 و زنگ نزن آستنیتی AISI 316L  در محیط کلریدی تحت کرنش های کم و اثر سه عامل دما، محیط آزمون (کلرور منیزیم) و نرخ کرنش بر مقاومت خوردگی تنشی فولاد مذکور مقایسه شده است. نتایج آزمایش کشش با نرخ کرنش کم، برای هردو فولاد نشان می دهند که کاهش نرخ کرنش سبب تغییر رفتار سیلانی فولاد یعنی کاهش خواص مکانیکی و انعطاف پذیری آن می شود. همچنین نتایج شکست  نگاری   فولاد 420   نشان   می دهند   که   در  تمامی  نمونه های آزمایش شده، ترک عمدتاً از طریق به هم پیوستن حفرات گسترش می یابد، به جز نمونه آزموده شده با نرخ کرنش 6-10×1/1 بر ثانیه، که شکست میان دانه ای نیز در آن بروز می کند. نتایج شکست نگاری فولاد 316 نشان   می دهند که در نمونه های آزمایش شده در هوا، شکست همراه با گلویی شدن است. در نمونه های آزمایش شده تحت محیط خورنده، ترک به صورت ترک بین دانه ای و درون دانه ای گسترش می یابد ولی با کاهش نرخ کرنش، میزان درون دانه ای بودن ترک افزایش می یابد

عنوان مقاله [English]

Comparison Between SCC Behavior of 420 Martensitic and 316L Low Carbon Austenitic Stainless Steels

چکیده [English]

Behaviors of stress corrosion cracking (SCC)in martensitic stainless steel(AISI 420) and low carbon austenitic stainless steel (AISI 316L) have been compared under different conditions of temperature, environment (MgCl2), and strain rate. The results show that decreasing strain rate has detrimental effect on mechanical properties of both steels, including their strength and ductility. Fractography of samples reveals that crack progresses by joining of dimples in fracture surface in all samples of AISI 420 steel, except in the sample that tested at 1.1×10-6s-1 strain rate, wherein intergranular fracture has also been observed on fracture surface. Necking phenomenon is only observed in air-tested samples of AISI 316L steel, but the other ones show lower ductility. AISI 316L samples, which tested under MgCl2 environment, show a mixed fracture surface of intergranular and transgranular.  Percent of transgranular fracture increases as strain rate decreases

 [1]. B.E.Wilde, "The Interaction of Hydrogen With Dislocation Stacking Faults and Other

    Interfaces", Vol.27, pp326, 1971.

[2]. R.W.Hertzberg, "Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials", John

    Wiley & Sons Inc., 1996.

[3]. R.N.Parkins, "Parkins Symposium on Fundamental Aspects of Stress Corrosion

   Cracking", TMS Publication, Pennsylvania, pp3, 1992.

[4]. P.Muraleedharan, J.B.Gnanamoorthy, P.Rodriguez, "The Effect Of Ageing at 973 K on

   Stress Corrosion Cracking of Type 304 Stainless Steel", Pergamon, pp1198, 1995.

[5]. A.J.Bursle, E.N.Pugh,"Environment- Sensitive Fracture of Engineering Materials",

       AIME, Warrendale, pp18,1979.

[6]. Marcus Philippe, "Corrosion Mechanisms in Theory and Practice", Second Edition,

       Published By Marcel Dekker Incorporated, 2002.

[7]. J.G.Gonzales & G.Bahena & V.M.Salinas, "Effect of Heat Treatment on The Stress

       Corrosion Cracking Behavior of 403 Stainless Steel in NaCl at ", Materials Letters,

       Published By Elsevier, pp213,1999.

[8]. R.E.Reed-Hill, "Physical Metallurgy Principles", Van Nostrand Reinhold Company,

       1964.

[9]. S.H.Avner, "Introduction to Physical Metallurgy", Second Edition, McGraw-Hill, 1974.