CS264694B1 - Determination method of the content of sulphur,sulphides and segregation in metal materials - Google Patents

Determination method of the content of sulphur,sulphides and segregation in metal materials Download PDF

Info

Publication number
CS264694B1
CS264694B1 CS88833A CS83388A CS264694B1 CS 264694 B1 CS264694 B1 CS 264694B1 CS 88833 A CS88833 A CS 88833A CS 83388 A CS83388 A CS 83388A CS 264694 B1 CS264694 B1 CS 264694B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
segregation
potentials
sulfur
sulphide
content
Prior art date
Application number
CS88833A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS83388A1 (en
Inventor
Vladimir Doc Ing Drsc Cihal
Jiri Kubelka
Original Assignee
Cihal Vladimir
Jiri Kubelka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cihal Vladimir, Jiri Kubelka filed Critical Cihal Vladimir
Priority to CS88833A priority Critical patent/CS264694B1/en
Publication of CS83388A1 publication Critical patent/CS83388A1/en
Publication of CS264694B1 publication Critical patent/CS264694B1/en

Links

Landscapes

  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

Řeší se stanovení obsahu síry, sulfidů a segregací v kovových materiálech, zejména korozivzdorných ocelích, které se provádí tak, že se povrch měřeného vzorku polarizuje potenciokineticky, popřípadě potenciostaticky, v oblasti potenciálů optimální pasivity a na zá­ kladě určení proudové hustoty a potenciálů maxim na polarizačních křivkách se stanoví snížení stability pasivního stavu, které je úměrné obsahům síry, sulfidů a segregace.Sulfur and sulphide content determination and segregation in metallic materials, in particular of stainless steels that are carried out that the surface of the sample to be measured polarizes potentiokinetically optionally potentiostatically in the area of optimum passivity potentials and on places the determination of current density and potentials the peaks on the polarization curves are determined reducing the passive stability that is proportional sulfur, sulphide and segregation levels.

Description

Vynález se týká stanovení obsahu síry, sulfidů a segregace v kovových materiálech vzhledem k jejich vlivu na svařitelnost, praskavost za tepla i sludena, Ivařileliiosl n korozivz.dor nosí.The present invention relates to the determination of the sulfur, sulfide and segregation levels of metallic materials due to their influence on weldability, hot and cold cracking, and corrosion resistance.

Stanovení obsahu síry, sulfidů a segregace v kovových materiálech se doposud provádí postupy založenými na analytických, mikroanalytických a difrakčních metodách. Tyto metody jsou popsány například v publikaci Boháček, Mayer, Tůma; Karbidy a intermetalické fáze v ocelích, Praha SNTL 1969. Hodnocení těmito metodami je obtížné, časově a přístrojově náročné a nedává žádné podklady o vlivu síry, sulfidů a segregace na korozní charakteristiky.So far, the determination of sulfur, sulfide and segregation in metallic materials has been carried out by methods based on analytical, microanalytical and diffractive methods. Such methods are described, for example, in Boháček, Mayer, Tůma; Carbides and intermetallic phases in steels, Prague SNTL 1969. Assessment by these methods is difficult, time and equipment intensive and does not give any evidence on the effect of sulfur, sulfides and segregation on corrosion characteristics.

Tyto nedostatky současného stavu techniky se do značné míry odstraní způsobem stanovení obsahů síry, sulfidů a segregací v kovových materiálech na základě potenciálových polarizačních měření těchto materiálů, zejména korozivzdorných ocelí, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se povrch měřeného vzorku polarizuje potenciokineticky popřípadě potenciostaticky v oblasti potenciálů optimální pasivity — od 0,2 do 0,9 V vůči kalomelové elektrodě — a na základě určení proudové hustoty a potenciálů maxim na polarizačních křivkách se stanoví snížení stability pasivního stavu, které je úměrné obsahům síry, sulfidů a segregace. Je vhodné, jestliže se určí časová závislost proudových hustot při potenciálech odpovídajících maximům na polarizační křivce. Je dále výhodné, jestliže se určí náboje prošlý rozhraním elektrolyt — kov v rozmezí potenciálů zvýšených proudových hustot za stanovenou dobu. V případě velmi malých obsahů síry, sulfidů a rozsahu segregace jsou výhodná postupná měření opakovaná bezprostředně za sebou na téže vymezené ploše vzorku podrobené měření. Zvýšení citlivosti hodnocení lze dosáhnout postupem měření vycházejícím z oblasti transpasívního stavu.These drawbacks of the prior art are largely overcome by the method of determining the sulfur, sulfide and segregation levels in metallic materials based on potential polarization measurements of these materials, in particular stainless steels, according to the invention. The principle of the invention is that the surface of the sample to be measured is polarized potentiokinetically or potentiostatically in the region of optimum passivity potentials - from 0.2 to 0.9 V to the calomel electrode - and by determining the current density and peak potentials on the polarization curves passive state, which is proportional to the contents of sulfur, sulfides and segregation. It is desirable to determine the time dependence of current densities at potentials corresponding to maxima on the polarization curve. It is further preferred that the charges passed through the electrolyte-metal interface are determined within the range of potentials of increased current densities over a specified period of time. In the case of very low levels of sulfur, sulphides and extent of segregation, successive measurements repeated immediately in succession on the same demarcated sample area are preferred. Increasing the sensitivity of the evaluation can be achieved by a measurement procedure based on the transpasive state.

Obsah sulfidů je úměrný velikosti proudové hustoty vyjádřené maximem křivky v oblasti potenciálů +0,2 do +0,9 VSCE. Shodný výsledek je možné získat při záznamu prošlého náboje vymezeného křivkou rozpouštění sulfidů.The sulphide content is proportional to the magnitude of the current density expressed as the maximum curve in the potential range of +0.2 to +0.9 V SCE . The same result can be obtained by recording the passed charge defined by the sulfide dissolution curve.

V každém případě změna v oblasti pasivity vyvolaná na potenciokinetické křivce rozpouštěním sulfidů představuje odchylku od obecného stavu a lze ji využít pro nejméně polokvantitativní hodnocení změn. Přitom platí, že čím vyšší hodnoty lze z křivky odečíst, tím vyšší jsou obsahy sulfidů ve zkoušeném kovu.In any case, the change in passivity induced on the potentiokinetic curve by dissolving sulfides is a deviation from the general state and can be used for at least a semi-quantitative evaluation of the changes. The higher the values can be read from the curve, the higher the sulphide contents in the test metal.

Způsob hodnocení snížení stability pasivního stavu potenciokinetickou popřípadě potenciostatickou polarizací v oblasti potenciálů optimálního pasivního stavu ve vztahu k obsahům síry, sulfidů a segregace v kovových materiálech je oproti doposud používaným metodám méně náročný časově i na přístrojové vybavení. Další výhodou způsobu podle vynálezu je skutečnost, že dovoluje kvantitativní nebo alespoň polokvantitativní hodnocení-obsahů síry, sulfidů a segregace a posouzení korozních charakteristik sledovaných materiálů bez dlouhodobých a energeticky náročných ponorových korozních zkoušek.The method of evaluating the reduction of the passive state stability by potentiokinetic or potentiostatic polarization in the area of the potentials of the optimal passive state in relation to the sulfur, sulphide and segregation levels in metallic materials is less time consuming and instrumental than the methods used hitherto. A further advantage of the method according to the invention is that it allows quantitative or at least semi-quantitative evaluation of the sulfur, sulphide and segregation contents and the assessment of the corrosion characteristics of the monitored materials without long-term and energy-intensive immersion corrosion tests.

Měření podle vynálezu lze provádět na potencíostatu a možností plynulé potenciálové změny. Jako zkušební prostředí jc možné použít běžný roztok ΙΙ28(Λ = 2 mol, I ' s přídavkem 0,01 % KSCN. Rychlost změny potenciálu se pohybuje kolem 1 V/6,6 min. při rozsahu měření od -0,7 až +J,2 V (VS(.,.). Registrované závislosti jsou znázorněny v příkladech na obr. 1 až 4.The measurements according to the invention can be carried out on the potentiostat and the potential for continuous potential change. As a test environment jc possible to use conventional solutions ΙΙ 2 8 (= 2 mol of Λ I "with 0.01% KSCN. The speed of the change in potential at around 1 V / 6.6 min. At a measuring range of up to -0.7 + J, 2 V (V S ( .,.). The registered dependencies are shown in the examples in Figures 1 to 4.

Citlivost a přesnost měření na základě proudových hustot i prošlého náboje na vymezené ploše vzorku o velikosti 1 cm2 odpovídá řadovým změnám v obsahu síry a tím i obsahům sulfidů, jak vyplývá z příkladu 2, tabulka 1. Příklad 1The sensitivity and accuracy of the measurement based on current densities and charge passed on a sample area of 1 cm 2 corresponds to the series changes in the sulfur content and hence the sulphide contents as shown in Example 2, Table 1. Example 1

Postupem podle vynálezu byl zjišťován obsah síry u dvou typů korozivzdorných ocelí a byly získány potenciokinetické polarizační křivky, znázorněné na obr. 1 až 4. Na obr. 1 a 3 jsou uvedeny křivky vzorků s původním povrchem a na obr. 2 a 4 jsou křivky vzorků po sulfinizaci, přičemž charakteristické proudové maximum je vyznačeno šipkou.The sulfur content of two types of stainless steels was determined by the method of the invention and the potentiokinetic polarization curves shown in Figures 1 to 4 were obtained. Figures 1 and 3 show the curves of the original surface samples and Figures 2 and 4 show the curves of the samples after sulfinization, the characteristic current maximum being indicated by an arrow.

Obr. 1Giant. 1

Ocel ČSN 41 7021 žíhaná při 800 °C po dobu 50 hodin v inertní atmosféře Obr. 2ČSN 41 7021 steel annealed at 800 ° C for 50 hours in an inert atmosphere Fig. 2

Ocel ČSN 41 7021 žíhaná při 800 °C po dobu 50 hodin v prostředí vodíku za přítomnosti 1 mg síry na 1 cm2 plochy vzorkuČSN 41 7021 steel annealed at 800 ° C for 50 hours in a hydrogen environment in the presence of 1 mg of sulfur per cm 2 of sample area

Obr. 3Giant. 3

Ocel ČSN 41 7241 žíhaná při 800 °C po dobu 50 hodin v inertní atmosféře Obr. 4ČSN 41 7241 steel annealed at 800 ° C for 50 hours in an inert atmosphere Fig. 4

Ocel ČSN 41 7241 žíhaná při 800 °C po dobu 50 hodin v prostředí vodíku za přítomnosti 1 mg síry na 1 cm2 plochy vzorku.ČSN 41 7241 steel annealed at 800 ° C for 50 hours in a hydrogen environment in the presence of 1 mg of sulfur per cm 2 of sample area.

Příklad 2Example 2

Druhý příklad se týká oceli typu Crl8NilOTi, u které při konstantním složení s odstupňovaným obsahem síry se zvyšuje maximum charakteristické pro rozpouštění sulfidů titanu. Údaje z potenciokinetických měření pro tři oceli uvedeného složení jsou uvedeny v tabulce 1.The second example relates to Cr18NilOTi steel in which, with a constant composition with graded sulfur content, the maximum characteristic for the dissolution of titanium sulfides increases. Data from potentiokinetic measurements for the three steels of this composition are shown in Table 1.

Tabulka 1Table 1

Ocel Steel JtíjS JtíjS J čTi;S J No Ti; S č. C. (A cm 2)(A cm 2 ) (C cm 2)(C cm 2 ) 1 1 2,6 . 10* 2.6. 10 * 0,0005 0.0005 2 2 2,3 . 10* 2.3. 10 * 0,0025 0,0025 3 3 1,1 .10~4 1.1 .10 ~ 4 0,0180 0.0180 C C Mn Si S Mn Si S P Ni Cr Ti P Ni Cr Ti

(% hm.)(% wt.)

0,085 0,42 0,31 0,004 0,007 10,0018,00 0,420.085 0.42 0.31 0.004 0.007 10.0018.00 0.42

0,068 0,48 0,30 0,0150,016 12,05 18,00 0,650.068 0.48 0.30 0.0150.016 12.05 18.00 0.65

0,035 0,43 0,30 0,125 0,005 10,05 18,05 0,780.035 0.43 0.30 0.125 0.005 10.05 18.05 0.78

Vynález je možno využívat při kontrole jakosti korozivzdorných ocelí u výrobců, zpracovatelů i uživatelů.The invention can be used to control the quality of stainless steels at manufacturers, processors and users.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Za způsob stanovení obsahu síry, sulfidů a segregací v kovových materiálech na základě potenciálových polarizačních měření těchto materiálů, zejména korozivzdorných ocelí, vyznačující se tím, že se povrch měřeného vzorku polarizuje potenciokineticky popřípadě potenciostaticky v oblasti potenciálů optimální pasivity, od 0,2 do 0,9 V vůči kalomelové elektrodě, a na základě určení proudové hustoty a potenciálů maxim na polarizačních křivkách se stanoví snížení stability pasivního stavu, které je úměrné obsahům síry, sulfidů a segregace.A method for determining the sulfur, sulphide and segregation content of metallic materials on the basis of potential polarization measurements of these materials, in particular stainless steels, characterized in that the surface of the measured sample is polarized potentiinetically or potentiostatically in the region of optimal passivity potentials 0.9 V relative to the calomel electrode, and based on the determination of current density and peak potentials on the polarization curves, a reduction in the stability of the passive state is proportional to the sulfur, sulfide and segregation contents. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačující sc tím, že se určí časová závislost proudových hustot při potenciálech odpovídajících maximům na polarizační křivce.2. Method according to claim 1, characterized in that the time dependence of current densities at potentials corresponding to the maxima on the polarization curve is determined. 3. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že se určí náboj prošlý rozhraním elektrolyt — kov v rozmezí potenciálů zvýšených proudových hustot za stanovenou dobu.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the charge passed through the electrolyte-metal interface is determined within the range of potentials of increased current densities over a specified period of time.
CS88833A 1988-02-10 1988-02-10 Determination method of the content of sulphur,sulphides and segregation in metal materials CS264694B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS88833A CS264694B1 (en) 1988-02-10 1988-02-10 Determination method of the content of sulphur,sulphides and segregation in metal materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS88833A CS264694B1 (en) 1988-02-10 1988-02-10 Determination method of the content of sulphur,sulphides and segregation in metal materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS83388A1 CS83388A1 (en) 1988-11-15
CS264694B1 true CS264694B1 (en) 1989-08-14

Family

ID=5341240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS88833A CS264694B1 (en) 1988-02-10 1988-02-10 Determination method of the content of sulphur,sulphides and segregation in metal materials

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS264694B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS83388A1 (en) 1988-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10310387B3 (en) Measurement sensor determining oxygen activity and other elements in molten metal or slag, includes solid electrolyte tube coated with calcium zirconate and a fluoride
Annergren et al. Application of localised electrochemical techniques to study kinetics of initiation and propagation during pit growth
Kobayashi et al. Microelectrochemical studies on the influence of Cr and Mo on nucleation events of pitting corrosion
Jones Polarization in high resistivity media
Vedalakshmi et al. Reliability of Galvanostatic Pulse Technique in assessing the corrosion rate of rebar in concrete structures: Laboratory vs field studies
Foulkes et al. A rapid cyclic voltammetric method for studying cement factors affecting the corrosion of reinforced concrete
Feliu et al. Algorithm for extracting corrosion parameters from the response of the steel-concrete system to a current pulse
Lara et al. Simultaneous determination of lead and cadmium by stripping voltammetry using in-situ mercury film glassy carbon electrode coated with nafion-macrocyclic ester
Aslam Potentiodynamic polarization methods for corrosion measurement
Chang et al. Polarisation behaviour of steel bar samples in concrete in seawater. Part 2: A polarisation model for corrosion evaluation of steel in concrete
CS264694B1 (en) Determination method of the content of sulphur,sulphides and segregation in metal materials
Isaacs et al. Incorporation of Cr in the passive film on Fe from chromate solutions
Nishimura et al. The effect of sensitizing temperature on stress corrosion cracking of type 316 austenitic stainless steel in hydrochloric acid solution
Kryger et al. Computerized electroanalysis: Part II1. Multiple scanning and background subtraction, a new technique for stripping analysis
Malik et al. Localized corrosion of AISI 316L SS in Arabian Gulf seawater
CN113196045B (en) Method for analyzing a gas mixture and gas sensor
EP0324809B1 (en) Process for determining the edge layer condition of objects
JPH07103930A (en) Estimating apparatus for crevice corrosion of metal material
Karelina et al. Methods of electrochemical research of corrosion resistance of metal treated with corrosion inhibitors, created on the basis of plant-based raw materials
Ivanov et al. Use of impedance spectroscopy for evaluating pipe steel susceptibility towards hydrogenation and hydrogen cracking
Haenny et al. Toughness of Gray Cast Iron Evaluated Through the R-Curve Concept.(Retroactive Coverage)
RU2012873C1 (en) Method for checking brass-plated steel wire
SU1413488A1 (en) Method of measuring the crack growth rate in corrosion-mechanical testing of metal structural materials
Darowicki et al. The temperature dependencies of susceptibility of 654SMO and 316L stainless steels to pitting
DE2315939A1 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING THE TEMPERATURE AND BLOWING PROCESS MONITORING OF METALLIC BAEDER, IN PARTICULAR IN CONVERTERS