Zur Vorhersage der Lebensdauer und des Betriebsrisikos C-armer martensitischer nichtrostender 13Cr-Stähle beim Einsatz in Erdöl- und Erdgasfördersystemen unter Meeresbedingungen werden die mechanischen Eigenschaften und Brucharten durch Zugversuche im unbehandelten und im vergüteten Zustand (1000 Grad C, 0,5 h, Wasserkühlung) untersucht. Die Grundwerkstoffe unterscheiden sich hauptsächlich in den Gehalten an C, Ni und Mo (Stahl A: 0,025 % C, 3,85 % Ni, 0,96 % Mo; Stahl B: 0,008 % C, 6,46 % Ni, 2,44 % Mo). Die Vorbehandlung der Proben (Länge 20 mm, Durchmesser 3 mm) umfaßt das Anlegen eines konstanten Potentials von -1050 mV gegen die Kalomelelektrode in einer NACE-Lösung, deren pH-Wert mit HCl und NaOH auf 2 bzw. 3 eingestellt wird und deren H2S-Gehalte 5 %, 10 %, 50 % und 100 % der Sättigung betragen. Nach dieser H2-Beladung werden die Proben in flüssigem N2 gelagert und dann sofort Zugversuchen mit Verformungsgeschwindigkeiten von 1x10-3 s-1 unterzogen. Im unbehandelten Zustand zeigen die Proben des Stahls A innerhalb einer breiten Streuung eine geringfügige Abnahme der Zugfestigkeit mit wachsendem H2-Gehalt. Im vergüteten Zustand ist diese Abnahme, die auch die Streckgrenze betrifft, beträchtlich. Beim Stahl B sind die Zugfestigkeit und die Streckgrenze im unbehandelten und im vergüteten Zustand von der H2-Konzentration unbeeinflußt. Zur Untersuchung der Verformungsfähigkeit der beiden Stähle werden die wahre Bruchdehnung und die wahre Bruchspannung in Abhängigkeit von der H2-Konzentration im unbehandelten und im vergüteten Zustand bestimmt. Alle Kurven zeigen einen bilinearen Verlauf mit einer starken Abnahme bei niedrigen H2-Gehalten und eine relativ geringe Abnahme bei höheren H2-Gehalten. Die entsprechenden Übergangspunkte liegen im vergüteten Zustand bei beiden Stählen bei 2 Nml/100 g H2. Im unbehandelten Zustand betragen diese Werte beim Stahl A 40 Nml/100 g H2 und beim Stahl B 20 Nml/100 g H2. Die H2-Aufnahme erfolgt über die Carbide. Die auftretenden Brucharten sind Mikroporenkoaleszenzen sowie transkristalline und interkristalline Rißbildungen. (Görges, U.)
Material properties of as delivered and quenched modified martensitic stainless steels dependent on hydrogen concentration
Werkstoffeigenschaften modifizierten martensitischen nichtrostenden Stahls im Anlieferzustand sowie im abgeschreckten Zustand abhängig von der Wasserstoffkonzentration
Supermartensitic Stainless Steels, 1999 ; 264-271
1999
8 Seiten, 4 Bilder, 2 Tabellen, 7 Quellen
Conference paper
English
martensitischer nichtrostender Stahl , Korrosionsbeständigkeit , transkristalline Rissbildung , interkristalline Rissbildung , kohlenstoffarmer Stahl , hochlegierter Stahl , Lebensdauer , Erdölindustrie , Meerumwelt , Zugversuch , Bruchmechanik , Korrosionsversuch , Wasserstoff , Verformungsgeschwindigkeit , Zugfestigkeit , Streckgrenze , Verformungsfähigkeit , Bruchdehnung , Carbid
Sources and levels of hydrogen in TIG welding of 13% Cr martensitic stainless steels
Tema Archive | 1999
|Corrosion Aspects Regarding the Use of Martensitic Stainless Steels in Automotive Chassis Parts
British Library Conference Proceedings | 2015
|Corrosion Aspects Regarding the Use of Martensitic Stainless Steels in Automotive Chassis Parts
SAE Technical Papers | 2015
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