Till innehåll på sidan

Use of localised techniques to elucidate the influence of process variables on the corrosion of stainless steels

Tid: Fr 2021-11-12 kl 10.00

Plats: F3, KTH, Lindstedtsvägen 26, Stockholm (English)

Ämnesområde: Kemi

Respondent: Nuria Fuertes , Yt- och korrosionsvetenskap, Swerim AB

Opponent: Professor Stuart Lyon,

Handledare: Adj. Professor Rachel Pettersson, ; Professor Inger Odnevall, Materialvetenskap, Materialvetenskap, Yt- och korrosionsvetenskap

Abstract

Flera faktorer under ståltillverkning och fabrikation kan förändra passivitet och korrosionsbeständighet hos rostfritt stål. Dessa inkluderar legering, deformation, svetsning och värmebehandlingar.

I detta arbete har en kombination av lokala tekniker, såsom Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET) och Scanning Kelvin Probe Force Microscopy (SKPFM), och yt- och mikrostruktur analytiska tekniker, såsom Electron Backscatter Diffraction (EBSD), Auger Electron Spectroscopy (AES) och X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) använts för att studera processvariablernas påverkan på korrosionsbeständighet hos rostfritt stål. Olika tillverkningsprocesser, såsom gjutning, valsning eller additiv tillverkning (AM) (Papper V), produktionsprocesser, såsom svetsning (Papper III) och kall deformation (Papper I och IV), och efterbehandling, såsom värme- och tryckbehandlingar (HPHT) (Papper II och V) och svetsrengöring (Papper II) har undersökts. 

Resultaten visade att deformation kan ha en stor inverkan på mikrostruktur men en mindre påverkan på korrosionsegenskaper. Plastisk deformation minskade Volta potentialen irreversibelt, medan elastisk deformation inte hade någon permanent effekt. Potentialen var beroende av sammansättning, passiv filmtjocklek och deformation men inte på kristallografisk riktning. Termiska oxider som bildades efter svetsning minskade korrosionsbeständigheten. SVET visade anodisk aktivitet på svetsområdena med oxider där punktangrepp initierades; detta kan förklaras genom samverkan mellan sammansättningen och oxidtjockleken. Borstning i kombination med betning rekommenderades för att återställa korrosionsbeständigheten. Långtidsvärmebehandling av ett Cu-legerat 2507 orsakade utskiljning av Cu-rika ε partiklar som visade lägst potential och korroderade snabbast, plus nitrider som var ädlaste. Intermetalliska sigmafas i AM 2507 efter HPHT med långsam kylning resulterade i minskad korrosionsbeständighet. Slutsatsen var att AM 2507 uppvisar liknande eller bättre korrosionsbeständighet än konventionella 2507 om rätt efterbearbetningsparametrar tillämpas.

Denna avhandling bidrar med vetenskapliga insikter som kan främja korrekt tillverkning, fabrikation och användning av rostfritt stål.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-302407