Repassivierungskinetik von austenitischen Stählen

Andreas Umgeher

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

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Abstract

In dieser Arbeit wurden drei unterschiedlich legierte austenitische Edelstähle (Böhler Güten A220, A975 und P560) und ein 13% Cr Stahl mit ferritischem Gefüge (1.4000) auf ihr Repassivierungsverhalten in chloridhaltigen Lösungen untersucht. Die Austenite wurden in lösungsgeglühtem (LG) und 27% kaltverfestigtem (KV) Zustand untersucht. Als Lösungen wurde eine niedrig konzentrierte 3wt% CaCl2 und eine hochkonzentrierte 43wt% CaCl2 Lösung verwendet. Zusätzlich wurden auch die Temperaturen variiert. In der 3wt% CaCl2 Lösung lagen die Temperaturen bei 25°C, 40°C und 70°C, bei der hochkonzentrierten Lösung bei 25°C, 70°C und 120°C. Alle Repassivierungsuntersuchungen wurden auf einem eigens angefertigten Repassivierungsprüfstand durchgeführt. Dieser hatte die Aufgabe, einen Kratzer an der passivierten Oberfläche mit einer Diamantspitze zu erzeugen. Aus den aufgezeichneten Strom und Zeit Verläufen wurden aussagekräftige Abbildungen erstellt, die eine Aussage über das Repassivierungsverhalten der Werkstoffe untereinander ermöglichten. Die CrNiMo Werkstoffe (A220, A975) weisen keinen signifikanten Unterschied in Abhängigkeit des Kaltverfestigungsgrades in beiden Medien auf. Die CrMnN Legierung (P560) hingegen zeigt bei der niedrigen Chloridkonzentration einen geringen Verformungseinfluss und in der hoch konzentrierten Lösung einen deutlichen Einfluss der Kaltverfestigung auf das Repassivierungsverhalten. Der Einfluss des Elektrolyten aufgrund unterschiedlicher Chloridkonzentrationen, wobei bei steigender Chloridkonzentration die Repassivierung verschlechtert wird, konnte bei den Werkstoffen A975 und P560 gezeigt werden. Der Stahl A220 hat nicht so sensibel auf die unterschiedlichen Lösungen reagiert und daher nur einen geringen Einfluss gezeigt. Beim Ferrit 1.4000 stellte sich erst bei höheren Temperaturen ein Konzentrationseinfluss der Lösung zu noch schlechteren Repassivierungsverhalten ein. Die Untersuchungen bei unterschiedlicher Temperatur haben gezeigt, dass bei zunehmender Temperatur ein schlechteres Repassivierungsverhalten bei den Werkstoffen P560 und 1.4000 festgestellt wurde. Der Stahl A220 zeigte einen leichten Temperatureinfluss, hingegen ist das Repassivierungsverhalten des Werkstoffes A975 von der Temperatur unabhängig. Insgesamt stellte sich heraus, dass der am höchst legierte CrNiMo Werkstoff (A975) die besten Repassivierungseigenschaften unter allen gewählten Bedingungen gezeigt hat, gefolgt von dem Werkstoffe A220, der etwas geringer an CrNi legiert ist. Der CrMnN Werkstoff zeigt in der 43wt% CaCl2 Lösung bei allen Temperaturen ein sehr schlechtes Repassivierungsverhalten. In der 3wt% CaCl2 Lösung wird bei 25°C und 40°C keine zufriedenstellende Repassivierungstendenz gefunden. Überraschend zeigt dieser Werkstoff aber bei 70°C sehr gute Repassivierungseigenschaften. Der ferritische Stahl 1.4000 Werkstoffe zeigt unter den gewählten Prüfbedingungen kein zufriedenstellendes Repassivierungsverhalten.
Titel in ÜbersetzungRepassivation kinetics of austenitic steels
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Mori, Gregor Karl, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung16 Dez. 2011
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2011

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 15-11-2016

Schlagwörter

  • Repassivierung
  • Repassivierungskinetik

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