Derivation of Property Distribution Images from Microstructural Analyses of X2CrNi18-9 with Regard to Hydrogen Embrittlement
-
R. Fussik
Abstract
The scope of this research project covers the examination of the microstructure of different austenitic steels with regard to H embrittlement. It is known from the literature that the alloy X2CrNi18-9 is susceptible to H embrittlement, whereas steel X2CrNiMo18-14-3 is highly resistant to the embrittlement process. Austenitic steels with a low γ stability are susceptible to form α‘ martensite during plastic deformation. The γ stability can be estimated using empirical formulas, while one drawback of this approach is that only a limited amount of alloying elements is considered by those equations. A thermodynamic approach has proven effective for the estimation of the γ stability of multicomponent alloys. Hence, results from the microsegregation analysis for alloy X2CrNi18–9 using energy dispersive X-ray spectroscopy are presented and their influence on the local γ stability is discussed based on property distribution images.
Kurzfassung
Im Rahmen des Forschungsprojektes wird die Mikrostruktur von verschiedenen austenitischen Stählen im Zusammenhang mit der H-Versprödung untersucht. Aus der Literatur ist bekannt, dass die Legierung X2CrNi18-9 anfällig für H-Versprödung ist, während der Stahl X2CrNiMo18-14-3 einen hohen Widerstand gegen den Versprödungsprozess zeigt. Austenitische Stähle mit einer geringen γ-Stabilität neigen während einer plastischen Deformation zur Bildung von α‘-Martensit. Zur Abschätzung der γ-Stabilität eignen sich empirische Formeln. Ein Nachteil dieser Ansätze ist, dass diese Gleichungen nur eine begrenzte Anzahl an Legierungselementen berücksichtigen. Für die Abschätzung der γ-Stabilität von Multikomponenten-Legierungen hat sich ein thermodynamischer Ansatz bewährt. Daher werden Ergebnisse aus der Analyse von Mikroseigerungen der Legierung X2CrNi18–9 mittels energiedispersiver Röntgenspektroskopie präsentiert und deren Einfluss auf die lokale γ-Stabilität in Form von Eigenschaftsverteilungsbildern diskutiert.
References / Literatur
[1] Wang, C.; Nehrir, M. H.: IEEE Transactions on Energy Conversion23 (2008) 3, 957–96710.1109/TEC.2008.929628Suche in Google Scholar
[2] Shakya, B. D.; Aye, L.; Musgrave, P.: International Journal of Hydrogen Energy30 (2005) 1, 9–2010.1016/j.ijhydene.2004.03.013Suche in Google Scholar
[3] Michler, T.; Yukhimchuk, A. A.; Naumann, J.: Corrosion Science50 (2008) 12, 3519–352610.1016/j.corsci.2008.09.025Suche in Google Scholar
[4] Weber, S.; Martin, M.; Theisen, W.: Materials Science and Engineering: A 528 (2011) 25–26, 7688–769510.1016/j.msea.2011.06.049Suche in Google Scholar
[5] Omura, T.; Nakamura, J.; Hirata, H.; Jotoku, K.; Ueyama, M.; Osuki, T.; Terunuma, M.: ISIJ InternationalVol. 56 (2016) 3, 405–41210.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-268Suche in Google Scholar
[6] Martin, M.; Weber, S.; Izawa, C.; Wagner, S.; Pundt, A.; Theisen, W.: International Journal of Hydrogen Energy36 (2011) 17, 11195–1120610.1016/j.ijhydene.2011.05.133Suche in Google Scholar
[7] Gray, H.R.: ASTM 543 Spec. Techn. Publ.1974Suche in Google Scholar
[8] Singh, S.; Altstetter, C.: Metallurgical Transactions A13 (1982) 10, 1799–180810.1007/BF02647836Suche in Google Scholar
[9] Zhang, L.; Wen, M.; Imade, M.; Yokogawa, K.: Acta Materialia56 (2008) 14, 3414–342110.1016/j.actamat.2008.03.022Suche in Google Scholar
[10] Martin, M.: Ph.D. thesis, Ruhr University Bochum 2012Suche in Google Scholar
[11] Bleck, W.: Spezielle Werkstoffkunde der Stähle, 2. Auflage, Verlag Mainz, 2009, S. 252ffSuche in Google Scholar
[12] Roos, E.; Maile, K.: Werkstoffkunde für Ingenieure, 5. Auflage, Springer-Verlag, 2015, S. 153ff10.1007/978-3-662-45877-8Suche in Google Scholar
[13] Eichelman, G.H.; Hull, F.C.: Transactions of the ASM45 (1953) 77Suche in Google Scholar
[14] Nohara, K.; Ono, Y.; Ohashi, N.: J. Iron and Steel Inst. Jpn, 63 (1977) 212–222Suche in Google Scholar
[15] Borgenstam, A.; Hillert, M.: Journal de Physique IV7 (1997) 523–2810.1051/jp4:1997503Suche in Google Scholar
[16] Macadre, A.; Nakada, N.; Tsuchiyama, T.; Takaki, S.: International Journal of Hydrogen Energy40 (2015) 33, 10697–1070310.1016/j.ijhydene.2015.06.111Suche in Google Scholar
[17] Weber, S.; Martin, M.; Theisen, W.: Journal of Heat Treatment and Materials65 (2010) 4, 230–23410.3139/105.110062Suche in Google Scholar
[18] Weber, S.; Martin, M.; Theisen, W.: Materials Science and Engineering: A 528 (2011) 25–26, 7688–769510.1016/j.msea.2011.06.049Suche in Google Scholar
[19] Egels, G.; Mujica Roncery, L.; Fussik, R.; Theisen, W.; Weber, S.: International Journal of Hydrogen Energy43 (2018) 10, 5206–521610.1016/j.ijhydene.2018.01.062Suche in Google Scholar
© 2018, Carl Hanser Verlag, München
Artikel in diesem Heft
- Contents/Inhalt
- Contents
- Editorial
- Editorial
- Technical Contributions/Fachbeiträge
- Metallographic Examination of Fine Gold and a Gold-Copper Alloy for Coin Manufacturing
- Effects of Friction Stir Processing on the Microstructure and Mechanical Properties of Al-Mg-Sc Alloy
- Derivation of Property Distribution Images from Microstructural Analyses of X2CrNi18-9 with Regard to Hydrogen Embrittlement
- Condition Monitoring of a Power Tower Using Metallurgical Investigations of Structural Members
- Meeting Diary/Veranstaltungskalender
- Meeting Diary
Artikel in diesem Heft
- Contents/Inhalt
- Contents
- Editorial
- Editorial
- Technical Contributions/Fachbeiträge
- Metallographic Examination of Fine Gold and a Gold-Copper Alloy for Coin Manufacturing
- Effects of Friction Stir Processing on the Microstructure and Mechanical Properties of Al-Mg-Sc Alloy
- Derivation of Property Distribution Images from Microstructural Analyses of X2CrNi18-9 with Regard to Hydrogen Embrittlement
- Condition Monitoring of a Power Tower Using Metallurgical Investigations of Structural Members
- Meeting Diary/Veranstaltungskalender
- Meeting Diary
