Fe and Cr phase separation in super and hyper duplex stainless steel plates and welds after very short aging times

Influence of Fabrication Route and Copper Content on Nature and Kinetics of 475 °C‐ Embrittlement in Cu‐Containing Super Duplex Stainless Steels

“…Our previous study showed that a 33-mm thick hot-rolled plate had faster kinetics of 475 °C-embrittlement compared to an autogenous weld in SDSS with a low level of Cu (0.1 at% in the ferrite) during a short aging time of 5 min at 475 °C. [23] The present study also showed that in medium Cu products (0.3-0.5 at% in the ferrite), the plate had the lowest toughness, followed by HIP. The weld did not show any toughness drop, despite an increase in the ferrite microhardness, which is due to the nature and kinetics of phase separations, as summarized in Table 5.…”

“…In the previous study, [ 23 ] we developed a new method using the homogenization module in Dictra to study the interdiffusion of Cr in Fe‐30 at% Cr and Fe‐30 at% Cr‐2 at% Ni. Practically, it is not possible to simulate the spinodal decomposition in Dictra, since it performs the simulation using the moving boundary solution.…”

“…Our previous study showed that the hot‐rolling process accelerates 475 °C‐embrittlement compared to the weld metal in SDSS with a low level of Cu (0.1 wt%) in 5 min aged samples at 475 °C. [ 23 ] However, in a recent study, Liu et al [ 24 ] showed that SDSS welds are more prone to embrittlement than hot‐rolled SDSS plates after aging at 300 °C for 35 000 h. It implies that the kinetics and nature of the low‐temperature phase separations might differ with processing history and aging temperatures and times. Regarding the effect of Cu on the kinetics of phase transformations in DSS, some studies have already shown that Cu additions can decrease sigma formation [ 25 ] as well as Fe and Cr phase separation.…”

Hyper Duplex Stainless Steels and Their Weldability

“… Piyasada HDSS'ler için kısıtlı kaynak sarf malzemesi bulunmasına rağmen [46,47], gerekli önlemler alındığında iyi bir kaynaklanabilirlik sergilediği [49,54],  HDSS'lerin kaynağı ile ilgili oldukça az çalışmanın yapılmış olması, MIG, TIG ve SAW yöntemlerinden farklı kaynak yöntemlerinin denenmemiş olması nedeniyle bu alanın geliştirilmeye muhtaç olduğu [8,24,49],  Azotun kaynak kabiliyetine olan olumlu etkisinin, gazaltı kaynak yöntemlerinde koruyucu gaza azot ilave ederek intermetalik faz oluşumunun önüne geçilebildiği [50][51][52],  Derin sularda kullanılan HDSS'lerin tamir ve bakım kaynaklarının su altında yapılması gerektiği göz önüne alındığında, TIG ve MIG kaynak yöntemleri su altında kaynak yapmaya elverişli olmadığı için elektrik ark kaynak yöntemine uygun elektrot ve bir sonraki aşama olarak sualtı kullanımına uygun elektrik ark kaynağı elektrodu üretilmesinin gerekli olduğu, çıkarımları yapılmıştır.…”

“…Bu fenomen, HDSS'nin SDSS'ye göre daha düşük Ni içeriğine sahip olmasıyla açıklanmıştır. Çalışmada, malzemelerin 475 o C-gevrekliğinden az etkilenmesi için düşük seviyede kalıntı gerilim ve fazla kafes kusuru bulunması önerilmiştir[54].Kim ve arkadaşları, HDSS kaynak metallerinin yüksek sıcaklıkta yaşlanma ile çatlak oluşumu ve korozyon karakteristiklerini yaptıkları çalışma ile incelemişlerdir. Modifiye edilmiş bir özlü tel ile gazaltı kaynak yöntemi (FCAW) kullanarak hazırlanan kaynaklı parçalar, intermetalik çökeltilerin oluşumlarını ve bunların etkilerini görmek için 600 o C'de 1 saatten 100 saate kadar yaşlandırmaya maruz bırakılmıştır.…”