Untersuchungen über die transkristalline Spannungsrißkorrosion austenitischer Chrom‐Nickel‐Stähle in heißen Chloridlösungen

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Abstract
Zur weiteren Aufklärung verschiedener Einzelheiten bei der transkristallinen Spannungsrißkorrosion austenitischer Cr‐Ni‐Stähle wurden Zugversuche mit dem Werkstoff X 5 Cr Ni 189 in heißen, hochkonzentrierten MgCl2‐Lösungen durchgeführt. Außenstromlose Versuche ergaben, daß die Spannungsabhängigkeit der Standzeit je nach den Versuchsbedingungen formal durch eine Potenz‐ oder Expotentialfunktion beschrieben werden kann. Bis zu Spannungen von 2 kp · mm−2 hinab war keine Grenze zu beobachten, unterhalb derer Spannungsrißkorrosion überhaupt nicht auftritt.Durch potentiostatische Halteversuche bei verschiedenen Spannungen konnte ein Potential‐Zugspannungs‐Standzeit‐Diagramm aufgestellt werden. Das Auftreten der Spannungsrißkorrosion ist zu positiven Potentialen hin immer stärker von Lochfraß begleitet wird.Dehnungsmessungen während der Versuche lieferten auf zerstörungsfreiem Wege ein hinreichend exaktes Kriterium für die Aufteilung der Gesamtversuchszeit in Inkubations‐ und Reißperiode. Die Länge der Inkubationsperiode hängt sowohl von der Höhe der Zugspannung als auch vom Probenpotential ab.Für die Reißperiode ergab sich daß die Wachstumsgeschwindigkeit der Risse formal der jeweils am Rißgrund herrschenden Spannung proportional ist Die Proportionalitätskonstante ist wiederum eine lineare Funktion des Probenpotentials. Durch Extrapolation läßt sich das Grenzpotential ermitteln, unterhalb dessen Spannungsrißkorrosion nicht auftreten kann.Elektrochemische Messungen ergaben, daß in den geprüften Lösungen die Wasserstoffionenreduktion der maßgebliche kathodische Teilvorgang ist. Der untersuchte Werkstoff ist stabil passiv; sein Ruhepotential im gesammten Zustand liegt an der unteren Grenze des Lochfraßbereiches. Zugspannungen bzw. die durch sie bedingten Verformungen verschieben das Grenzpotential für die heterogene Korrosion zu negativen Werten.
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