Stress-corrosion cracking mechanism in purified 16%Cr-20%Ni stainless steels (original) (raw)
The mechanism of stress-corrosion cracking was investigated in purified 16~Cr-20%Ni stainless steels, with and without single-element additions of manganese, molybdenum and titanium. Potential/time behaviour and potentiostatic current/time curves were studied in 42 % MgCIo. at 146°C. The purified alloy did not crack under severe testing conditions, manganese addition left it apparently immune, but molybdenum or titanium additions induced cracking. The effect of deformation on dislocation mobility was examined by transmission electron microscopy. All of the results are in accord with a periodic electrochemical-mechanical mechanism of crack propagation, wherein susceptibility to cracking is associated with highly restricted slip, alloys which readily cross slip being immune. It is shown that cracking is associated also with low stacking fault energy. R~sum~-Le m6canisme de la corrosion en crevasse sous tension a ~.t6 ~tudi6 dans des aciers inoxydables purifi6s 16~ Cr-20% Ni avec et sans addition d'un 61~ment, le mangan/:se ou le molybd6ne ou le titane. On a 6tudi6 l'allure des courbes potentiel/temps et courant/temps dans une solution/l 42% de MgCI~ h 146°C. L'aUiage purifi6 n'a pas crevass6 lors d'essais dans de s6v/~res conditions; l'addition de mangan6se l'a laiss6 apparemment intact, tandis que l'addition de molybd6ne ou de titane a provoqu6 le crevassage. Les effets d'une d6formation sur la mobilit6 de dislocation ont 6t6 examin6s au microscope 61ectronique. Tousles r6sultats confirment l'existence d'un m6canisme 61ectrochimico-m6canique de propagation des crevasses darts lequel la propension au crevassage est associ6e ~t une tr6s faible mobilit6, tandis que les alliages b. mobilit6 transversale aisle restent indemnes. L'auteur montre que le crevassage est aussi associ6 ~ une faibe 6nergie d'irr~gularit6 de distribution. Zusammenfassung-Der Mechanismus der Spannungsriss-Korrosion eines gereinigten Stables mit 16~ Chrom und 20% Nickel und der Einfluss yon Zus~itzen yon Mangan, Molybd~in und Titan wurde untersucht. Potential-Zeit-Kurven und potentiostatische Strom-Zeit-Kurven in 42%-iger MgCl~-L6sung bei 146°C wurden aufgenommen. Die gereinigte Legierung zeigte unter schweren Angriffsbedingungen keine Spannungsriss-Korrosion. Zusatz von Mangan zerst6rte diese Immunit~t nicht, aber Zus~itze von Molybd~in und Titan fiihrten zu Spannungs-Korrosions-Rissen. Der Einfluss der Verformung auf die Versetzungsbeweglichkeit wurde im Durchstrablungsverfahren elektronenmikroskopische bestimmt. Alle Ergebnisse stehen in Ubereinstimmung mit einem Zweistufen-Mechanismus der abwechselnden elektrochemischen und mechanischen Ausbreitung der Risse, wobei die Empfindlichkeit gegen Spannungsriss-Korrosion verbunden ist mit stark erschwertem Gleiten. Legierungen, die leicht Querleitung zeigen, sind unanf/illig. Es karm gezeigt werden, dass Anf/iUigkeit gegen Sparmungsriss-Korrosion mit niedriger Stapelfehlerenergie in Zusammenhang steht.
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