The corrosion behaviour of nitrided, carburised and nitrocarburised samples of the steels X2CrNiMo17‐12‐2 (AISI 316L) and X2CrNiMoN22‐5‐3 (UNS 31803) was tested with electrochemical methods. Generally the current density potential curves of the samples are highly sensitive on the chromium depletion of the matrix due to the precipitation of chromium nitrides at the grain boundaries. It was observed that in this case, especially in 0.05M sulphuric acid, the passive current density in the complete range of the current density potential curve increases considerably. A criterion derived for the beginning of the decomposition of the expanded austenite allows the determination of its stability in dependence on the treatment temperature and time. The expanded carbon austenite has a higher thermal stability compared to the expanded nitrogen austenite. By controlled sequential removal of the samples surfaces the corrosion behaviour into the depth of the surface layers was investigated. Das Korrosionsverhalten nitrierter, carburierter und nitrocarburierter Proben der Stähle X2CrNiMo17‐12‐2 (AISI 316L) und X2CrNiMoN22‐5‐3 (UNS 31803) wurde mit elektrochemischen Methoden untersucht. Die Stromdichte‐Potenzial‐Kurven reagierten sehr empfindlich auf eine Chromverarmung der Matrix durch die Ausscheidung von Chromnitriden an Korngrenzen. Es wurde beobachtet, dass sich besonders bei den in 0,05M Schwefelsäure aufgenommenen Stromdichte‐Potenzial‐Kurven die Passivstromdichte im gesamten Bereich deutlich erhöhte. Ein daraus abgeleitetes Kriterium für den beginnenden Zerfall des expandierten Austenites ermöglicht eine Beschreibung seiner Stabilität in Abhängigkeit von den Behandlungsbedingungen. Der expandierte Kohlenstoffaustenit besitzt eine höhere thermische Stabilität als der expandierte Stickstoffaustenit. Durch kontrollierte Schichtabträge wurde das Korrosionsverhalten der Randschicht mit wachsendem Oberflächenabstand untersucht.

The microstructures and corrosion properties of ferritic and austenitic stainless steels have been investigated after plasma and gas nitriding at 200-450° C. Little difference was observed between the surface layers produced by the two nitriding techniques: that on ferritic X6Cr17 consisted of ferrite plus epsilon-carbide, that on the austenitic X5CrNi18-10 was the expanded austenite S phase. Pitting resistance of X5CrNi18-10 was improved by nitriding at up to 420° C, but deteriorated for higher nitriding temperatures. The presence of epsilon-carbides in the layer on X6Cr17 slightly reduced pitting resistance for nitriding temperatures up to 440° C. Annealing the nitrided specimens degraded corrosion resistance by redistributing the nitrogen in the surface layer and promoting chromium nitride precipitation.

No abstract

The effect of cryoforming at 77 K on the flow and work‐hardening characteristics was investigated considering the martensitic transformation behaviour in austenitic Cr Ni steels with different nickel contents. The test steels can be divided into two groups relating to the flow and work‐hardening characteristics and martensitic transformation behaviour at 77 K. The first group comprises steels with less than 16 % nickel, the second group those with more than 16 % nickel. The flow curves of the first‐group steels show two inflection points on the basis of γ → α'‐transformation. αγ'‐martensite is observed and ∊‐ and α∊'‐martensite too. The flow curves of the second‐group steels do not show any inflection points. The γ → α'‐martensitic transformation is not induced, ∊‐ and α∊'‐martensite are provable by light and scanning microscopy. The stress‐strain intervals were determined for the individual martensite transformations at 77 K in the test steels. They are dependent from the nickel content. The stress which specifies the first inflection point on the flow curve and the minimum of the work‐hardening rate, respectively, characterizes the stress for initiating the deformation‐induced αγ'‐martensite formation. Transformation of the austenite to α' martensite will end in achieving a stress of 1200 to 1400 MPa, i.e. in achieving the second inflection point of the flow curve and the maximum of the work‐hardening rate, respectively. The stress interval is not dependent from the nickel content.

Das Anliegen der Studie war es, zu ermitteln, in welcher Weise martensitische Gefüge, die in austenitischen Cr‐Ni‐Stählen durch gezielte Kryoumformung bei 77 K gebildet wurden, eine Auswirkung auf das Lochfraßverhalten haben. Die Untersuchungen wurden an einer Legierungsreihe mit Basisgehalten von 17% Chrom und abgestuften Ni‐Gehalten von 8–20% durchgeführt. Die Charakterisierung der Gefüge mittels röntgenographischer, magnetischer, metallographischer, mechanischer und chronopotentiostatischer Untersuchungen führte zu Aussagen über Zusammenhange zwischen Martensitumwandlung und Eigenschaften. Die Gegenüberstellung der Ergebnisse aus Messungen zum Verfestigungsverhalten, Fließverhalten und Korrosionsverhalten zeigte, daß Verfestigungskennwerte und Lochfraßpotentiale ähnliche Veränderungen in Abhängigkeit vom Umformgrad erfahren. Eine Verbesserung des Lochkorrosionsverhaltens tritt ein, wenn durch hinreichend große plastische Deformation vorwiegend α′‐Martensit direkt aus dem Austenit entsteht. Dagegen weisen Gefügezustände mit ϵ‐Martensit und daraus teilweise umgewandelten Anteilen aus α′‐Martensit ein ungünstigeres Lochfraßverhalten aus.