HCl Çözeltisinde AISI 304 Paslanmaz Çeliğinin Gerilim Korozyon Çatlaması Davranışı

Year 2018, Volume: 18 Issue: 3, 1203 - 1208, 30.12.2018

Nurşen Saklakoğlu, Arif Saracık, Ali Elmas Simge Gençalp İrizalp

Abstract

Korozif ortamlarda çalışan metalik malzemeler, özellikle düşük karbonlu paslanmaz çelikler farklı korozif ortamlarda gerilim korozyon çatlağı davranışı bakımından ciddi sonuçlar doğurabilmektedir. Bu çalışma AISI 304 kalite paslanmaz çelik üzerinde bir U-büküm ile gerilim yaratılarak farklı seyreltilerdeki asidik ortamlarda meydana gelen gerilim korozyon çatlaması (GKÇ) davranışını incelemeyi amaçlamıştır. Bu ortamlarda farklı sürelerde bekletilen numunelerin yüzey pürüzlülük değerleri ve ağırlık kayıpları da gözlemlenmiştir. Korozyon davranışı metalografik incelemeler ve ağırlık kayıpları ile tespit edilmiştir. Gerilim korozyon çatlağı %10 HCl içeren çözelti içerisinde 288. saatte meydana gelmeye başlarken %15 HCl içeren çözelti içerisinde 144. saatte meydana gelmiştir. Bu da HCl oranının artmasının GKÇ mekanizmasını hızlandırdığı anlamına gelmektedir. AISI 304 östenitik paslanmaz çelik malzemesinde HCl çözeltisi içerisinde GKÇ mekanizmasının tane sınırları yanında U-bükümden kaynaklanan soğuk deformasyon sonucu oluşan kayma bantlarında da gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Ayrıca korozif ortam içerisinde bekletilen tüm numunelerde ağırlık kaybı ve yüzey pürüzlülüğünün arttığı görülmüştür.

Keywords

AISI 304 östenitik paslanmaz çelik, Gerilim korozyon çatlaması, Taneler arası korozyon

References

• Brandal, G., Yao, Y.L., 2016. Material Influence on Mitigation of Stress Corrosion Cracking Via Laser Shock Peening. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 139, 011002.
• Davis, J.R. Ed., 1999. Stainless Steels, ASM Specialty Handbook. ASM International. 169–173.
• Feng, Z., Cheng, X., Dong, C., Xu, L., Li, X., 2010. Passivity of 316L Stainless Steel in Borate Buffer Solution Studied by Mott-Schottky Analysis, Atomic Absorption Spectrometry and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. Corrosion Science, 52, 3646–3653.
• Ghosh, S., Kain, V., 2010. Microstructural Changes in AISI, 304 Stainless Steel Due to Surface Machining: Effect on Its Susceptibility to Chloride Stress Corrosion Cracking. Journal of Nuclear Materials, 402, 62–67.
• Ghosh, S., Rana, V. P. S., Kain, V., Mittal, V., & Baveja, S. K. 2011. Role of residual stresses induced by industrial fabrication on stress corrosion cracking susceptibility of austenitic stainless steel. Materials & Design, 32, 3823-3831.
• Karatut, C., 1985. Gerilmeli Korozyon Çatlaması ve Kırılması Üzerine Bir Araştırma. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, 121.
• Lu, W., Lai, C., Huang, J., 2014. Effects of Hydrogen Water Chemistry on Stress Corrosion Cracking Behavior of Cold-Worked 304L Stainless Steel in High-Temperature Water Environments. Materials Transactions, 55, 506-510.
• Scatigno, G.G., Ryan, M.P., Giuliani,F., Wenman, M.R., 2016. The effect of prior cold work on the chloride stress corrosion cracking of 304L austenitic stainless steel under atmospheric conditions. Materials Science and Engineering: A, 668, 20–29.
• Sundar, R., Ganesh, P., Sunil Kumar, B., Gupta, R.K., Nagpure, D.C., Kaul, R., Ranganathan, K., Bindra, K.S., Kain, V., Oak, S., Bijendra Singh, M., 2016. Mitigation of Stress Corrosion Cracking Susceptibility of Machined 304L Stainless Steel Through Laser Peening. Journal of Materials Engineering and Performance, 25, 3710–3724.
• Tirtom, İ. ve Shoji,T. Nükleer Santrallerde Gerilim Korozyon Çatlaması Problemi, X. Ulusal Nükleer Bilimler ve Teknolojileri Kongresi, 6-9 Ekim 2009 398-408.
• Toivonen, A., 2004. Stress corrosion crack growth rate measurement in high temperature water using small precracked bend specimens. PhD Thesis, University of Helsinki, Finland, 206.
• Turnbull, A., Mingard, K., Lord, J.D., Roebuck, B., Tice, D.R., Mottershead, K.J., Fairweather, N.D., Bradbury, A.K., 2011. Sensitivity of Stress Corrosion Cracking of Stainless Steel to Surface Machining and Grinding Procedure. Corrosion Science, 53, 3398–3415.
• Zhua, L., Yan, Y., Li, J., Qiaoa, L., Li, Z., Volinsky, A.A., 2015. Stress corrosion cracking at low loads: Surface slip and crystallographic analysis. Corrosion Science, 100, 619–626.