Understanding the relation between phase fraction and pitting corrosion resistance of UNS S32750 stainless steel

Ha, Heung Yong; Jang, Min‐Ho; Lee, Tae‐Ho; Moon, Joonoh

doi:10.1016/j.matchar.2015.06.019

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“…Vê-se claramente a formação das fases γ e fase α com diferentes morfologias: austenita intergranular, austenita alotriomorfica (AA) nos contornos de grãos ferriticos (CGA) e austenita de Widmanstatten (AW) nos contornos de grão de ferrita crescendo ao longo dos planos da matriz em forma de plaquetas paralelas. Note que quanto maior a energia de soldagem e menor temperatura, menor a quantidade de austenita intergranular e maior a austenita de Widmanstatten, fator determinante no balanço microestrutural das fases α/γ [6]. As frações volumétricas dessas fases calculadas na ZF foram: Junta 1, 38% de ferrita α e 62% de austenita γ, com maior concentração de Widmanstatten se formando nos contornos de grãos de ferrita; Junta 2, 37% de ferrita α e 63% de austenita γ e Junta 3, 44% de ferrita α e 56% de austenita γ que apresentou maior equilíbrio das fases, com erro percentual de 5%.…”

Section: Resultsunclassified

“…A composição química nominal é apresentada na Tabela 1. Segundo a literatura o aço SAF 2507 apresenta boas propriedades mecânicas, tais como limite de escoamento, ~ 566 MPa, limite de resistência, ~836 MPa, alongamento, ~25% e alta dureza das fases presentes, ~286 Hv fase α e ~272 Hv fase γ [6]. Para certificação da composição do material como recebido e identificação das fases presentes no aço superdúplex SAF 2507 a diferentes condições de energia de soldagem, o material foi analisado por difração de raios X, no difratômetro modelo X Pert PRO e também o cálculo do diagrama de fase de equilíbrio via Facstage para estimar as fases presentes na liga.…”

Section: Materiais E Métodosunclassified

“…Os ensaios de impacto por Charpy seguiu-se as especificações de norma ASTM E 23 [5], realizado numa máquina de ensaio de impacto Tinius Olsen LT 032, na condição de temperatura ambiente 25°C e a -40 o C. Os ensaios de impacto foram realizados nas três regiões ZF-ZTA-MB com três corpos de prova para cada situação com dimensões de 5 x 5 x 55 mm: Junta 1 STT e convencional; Junta 2 STT e convencional e Junta 3 STT. Os ensaios de corrosão por pite foram realizados conforme a norma ASTM G 48, método A [4], que possibilita avaliar a perda de massa do aço por imersão em solução de cloreto ferrítico (FeCl3) a temperatura de 22 o C. A caracterização microestrutural, foi realizada através de microscopia ótica (MO) Olympus, modelo BX51M, após tratamento metalografico padrão, seguindo a norma ASTM E7-03 [6], para revelação dos contornos de grãos das fases presentes, foi realizado ataque eletrolítico com solução de 10% de acido oxálico, e para diferenciação das fases foi usado uma solução de behara modificado para atacar a superfície do material, determinadas por microscópio eletrônico de varredura (MEV) acoplado ao dispositivo de microanalise por espectroscopia por dispersão de energia (EDS) que possibilitou identificação das fases. …”

Section: Materiais E Métodosunclassified

“…Nota-se níveis de energia absorvida maior na ZTA que na ZF, quanto maior a energia de soldagem, devido provavelmente a formação de estruturas delgadas da fase α, com a alta tenacidade resultante do pequeno tamanho de grão na ZTA e maior concentração de fase γ, que impede a propagação de trincas de clivagem originadas na fase α [5,6]. Vê-se também que quanto maior a temperatura de soldagem, maior a energia absorvida por impacto tanto na ZF quanto no MB.…”

Section: Ensaios De Impactounclassified

“…Por exemplo, o aço dúplex UNS S32550 apresentou índice de pite de 38, maior que o valor de referência. A partir deste valor empírico é possível mensurar a resistência à corrosão por pite das fases e aperfeiçoar o balanceamento α/γ [6]. Os aços superdúplex se distinguem por possuir um PREN maior que 40.…”

Section: Introductionunclassified

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Estado Mecânico-Corrosivo De Juntas Soldadas Pelo Processo Mig-Mag Do Aço Inoxidável Superduplex Saf 2507

Lopes¹,

Silva²,

Filgueiras³

et al. 2017

Anais Do Congresso Anual Da ABM

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ResumoEste trabalho tem como objetivo mostrar a correlação entre as fases constituintes do aço superdúplex SAF 2507 na junta soldada por processo MIG-MAG, considerando os efeitos da energia de soldagem nas propriedades mecânicas e de corrosão. Os resultados mostraram que a energia de soldagem causou mudanças no balanço das fases α/γ, na formação pontual da fase σ nos contornos de grãos ferriticos e mudanças de microdureza e tenacidade nas regiões da zona fundida (ZF) e zona termicamente afetada (ZTA), além de promover o aumento da fase γ e do índice de resistência à corrosão por pite (PRENγ), quanto maior energia de soldagem. Entretanto, a tenacidade na ZF diminuiu mesmo com maior formação da fase γ, coalescimento dos grãos ferriticos, elevando a microdureza na ZTA sob baixa energia de soldagem. Assim, espera-se que estes resultados permitam estabelecer diretrizes para procedimentos de reparo em aços superdúplex sob processo de soldagem Palavras-chave:Aços superduplex; Soldagem; Tenacidade e corrosão por pite. STATE MECHANIC-CORROSION OF WELDED JOINTS BY THE MIG -MAG PROCESS OF STAINLESS STEEL SAF 2507 SUPERDUPLEX AbstractThis work aims to show the correlation between the constituent phases of SAF 2507 superduplex steel in the welded joint by MIG-MAG process, considering the effects of welding energy in the mechanical properties and corrosion resistance. The results showed that welding energy caused changes in the balance of α/γ-phases, the spot formation of σ-phase in the ferritic grain boundaries and produced changes in hardness and toughness in the regions of the fusion zone (ZF) and heat affected zone (HAZ), in addition to promoting increased γ-phase and resistance to pitting corrosion index (PRENγ), the higher power welding. However, the toughness in ZF decreased with lower formation of γ-phase coalescence of ferritic grains and formation of σ-phase, increasing hardness in the HAZ under low energy welding. Thus, it is expected that these results allow establishing guidelines for repair procedures in superduplex steels in welding process.

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Section: Resultsunclassified

Section: Materiais E Métodosunclassified

Section: Ensaios De Impactounclassified

Section: Introductionunclassified

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Estado Mecânico-Corrosivo De Juntas Soldadas Pelo Processo Mig-Mag Do Aço Inoxidável Superduplex Saf 2507

Lopes¹,

Silva²,

Filgueiras³

et al. 2017

Anais Do Congresso Anual Da ABM

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Low‐Cycle Fatigue Performance of Directed Energy Deposited and Conventionally Manufactured Hybrid Gas Tungsten Arc‐Welded Duplex Stainless Steel Joints

Wegener,

Prowaznik,

Niendorf

et al. 2024

Adv Eng Mater

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Arc‐directed energy deposition (DED‐Arc) is a technology for the production of complex and large‐scaled components. It benefits from high deposition rates and low investment costs. However, to further expand the applications of additively manufactured parts, the possibility for implementation in conventionally manufactured assemblies is crucial. Therefore, this study focusses on the structural integrity of welded joints of DED‐Arc and as‐rolled duplex stainless steels and the welded and nonwelded as‐rolled benchmark. While the fraction of the constituents is almost balanced in the as‐rolled condition, the amount of austenite in the DED‐Arc specimens exceeds 60%. The similar weldment is predominantly ferritic and the hybrid welded joint contains ≈30% austenite, which is discussed based on the nickel concentration. Results from microstructure characterization are correlated to the superior yield and ultimate tensile strength of the as‐rolled condition. Under total strain‐controlled fatigue experiments, the hybrid welded joints exhibit enhanced fatigue lives at various strain amplitudes while the base material shows lowest fatigue resistance. Computed tomography and fractography conclude that the structural integrity is not governed by inherent defects, but instead the phase ratio and distribution yield significant differences in the cyclic deformation response as well as an asymmetry of the hysteretic stress–strain behavior.

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Effect of Grain Size on the Pitting Corrosion Resistance of Lean Duplex Stainless Steel

Lee

Park

et al. 2022

steel research int.

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The effects of grain refinement on the resistance to pitting corrosion and passive film properties of lean duplex stainless steel (Fe–18.28Cr–5.68Mn–2.38Mo–0.39W–0.30N–0.035C, wt%) are studied. For this purpose, the grain size of this alloy is adjusted to 3, 7, and 17 μm through an annealing process after cold rolling. The pitting corrosion resistance is evaluated through potentiodynamic polarization tests in aqueous solutions containing Cl−. The grain size reduction enhances the resistance to pitting corrosion of the alloy. Mott–Schottky analysis and X‐Ray photoelectron spectroscopy analysis on the passive films show that, as the grain size decreases, the density of point defects of the film decreases, the film thickness increases, and the cation fraction of Cr of the film increases. The improved resistance to pitting corrosion by grain refinement is attributed to the formation of the thick and dense passive film with a high Cr content.

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Understanding the relation between phase fraction and pitting corrosion resistance of UNS S32750 stainless steel

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Estado Mecânico-Corrosivo De Juntas Soldadas Pelo Processo Mig-Mag Do Aço Inoxidável Superduplex Saf 2507

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