CS267296B1 - A method for determining the effect of Co-Cr-.V-Ee chemical composition on its corrosion stability - Google Patents
A method for determining the effect of Co-Cr-.V-Ee chemical composition on its corrosion stability Download PDFInfo
- Publication number
- CS267296B1 CS267296B1 CS884411A CS441188A CS267296B1 CS 267296 B1 CS267296 B1 CS 267296B1 CS 884411 A CS884411 A CS 884411A CS 441188 A CS441188 A CS 441188A CS 267296 B1 CS267296 B1 CS 267296B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- chemical composition
- reactivation
- influence
- charge
- weld
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
Řeší 3e apůsob stanovení vlivu chemického složení návaru Co-Cr-.V-Pe na jeho korozní stabilitu, na bázi měření reaktivačního náboje a regresní analýzy vlivu jednotlivých prvků zjištěných chemickou analýzou návaru. Stanovení se provádí tak, že se nejprve povrch vzorku upraví rychlou potenciodynamickou změnou potenciálu s následující výdrží potenciálu na nejvyšší hodnotě do úplné pasivace povrchu, načež se při pomalé potenciodynamické reaktivaci povrchu vzorku změří reaktivní náboj a regresní analýzou jeho hodnot pro návary různého chemického složení se zjistí vliv jednotlivých chemiských prvku návaru na velikost reaktivačního náboje.It solves 3e and a method of determining the influence of the chemical composition of the Co-Cr-.V-Pe weld on its corrosion stability, based on the measurement of the reactivation charge and the regression analysis of the influence of individual elements determined by the chemical analysis of the weld. The determination is carried out by first adjusting the sample surface by a rapid potentiodynamic change of potential with subsequent holding of the potential at the highest value until complete passivation of the surface, after which the reactive charge is measured during slow potentiodynamic reactivation of the sample surface and by regression analysis of its values for welds of different chemical composition, the influence of individual chemical elements of the weld on the magnitude of the reactivation charge is determined.
Description
Vynález se týká způsobu stanovení vlivu chemického složení návaru Co-Cr-W-Fe na jeho korozní stabilitu, zejména stabilitu vůči koroznímu působení dezaktivačních roztoků.The invention relates to a method for determining the effect of the chemical composition of a Co-Cr-W-Fe deposit on its corrosion stability, in particular the stability against the corrosive action of deactivation solutions.
V karbidickém precipitátu, obsaženém v struktuře návaru ze slitin Co-Cr-W-Fe,se rozpouští jak železo, nikl, kobalt, mangan a křemík, tak i chrom, volfram a molybden* V závislosti na technologii navařování a použitých elektrodách či prášcích závisí korozní odolnost karbidického precipitátu a tuhého roztoku i na jejich výsledném chemickém složení, ovlivňujícím chemické složení vzniklého návaru, respektive na schopnosti uvedených prvků vstoupit do karbidické mřížky a ovlivnit stabilitu pasivního stavu u komplexního karbidu a tuhého roztoku· Mezi média schopná vyvolat porušení této stability korozí v transpasivním nebo v aktivním stavu patří i dezaktivační roztoky, používané k odstranění radionukliílMz částí vyrobených z těchto slitin v aktivní zóně jaderných reaktorů. Tyto radionuklidy, uvolňující se do teplonositele z konstrukčních materiálů aktivních komponent jaderného reaktoru, musí být odstraňovány použitím relativně velmi agresivních oxidačních činidel, která současně odstraňují původní oxidickou vrstvu, jejíž součástí je u slitin Co-Cr-W-Fe oxid chromítý CrgOj· Při tomto oxidačním zpracování povrchu, například roztokem -5 % HMO^ + 0,3 % KMnO^, je sice, vrstva Cr20^ odstraněna, ale na povrchu vzniká vrstva Mn02· Povrch je proto očišťován od této vrstvy ještě tzv. redukčním zpracováním, například roztokem 0,5 % H2C2°4· Opakované oplachy povrchu návaru ze slitiny Co-Cr-W-Fe střídáním těchto roztoků oxidačního a redukčního charakteru narušují stabilitu pasivního stavu obou fází přítomných v jeho struktuře· Ukázalo se, že čím horší je stabilita karbidů vůči oxidačnímu zpracování povrchu, tím horší je i stabilita tuhého roztoku vůči případné reaktivaci při redukčním zpracování povrchu. Dosavadní zkušenostiIron, nickel, cobalt, manganese and silicon, as well as chromium, tungsten and molybdenum, dissolve in the carbide precipitate contained in the Co-Cr-W-Fe alloy build-up structure. * Depending on the welding technology and the electrodes or powders used, Corrosion resistance of carbide precipitate and solid solution and on their final chemical composition, influencing the chemical composition of the deposit, or on the ability of these elements to enter the carbide lattice and affect the passive stability of complex carbide and solid solution · Among media capable of causing violation also deactivating solutions used to remove radionuclides from parts made of these alloys in the core of nuclear reactors include the passive or active state. These radionuclides, released into the heat carrier from the structural materials of the active components of the nuclear reactor, must be removed using relatively very aggressive oxidizing agents, which at the same time remove the original oxide layer, which in Co-Cr-W-Fe alloys includes chromium oxide CrgOj. by oxidative treatment of the surface, for example with a solution of -5% HMO 2 + 0.3% KMnO 2, the Cr 2 O 2 layer is removed, but a layer of Mn O 2 is formed on the surface. for example with a solution of 0.5% H 2 C 2 ° 4 · Repeated rinsing of the Co-Cr-W-Fe alloy weld surface by alternating these oxidative and reducing solutions disturb the stability of the passive state of both phases present in its structure · It turned out that the worse is the stability of carbides to the oxidative treatment of the surface, the worse is the stability of the solid solution to possible reactivation during the reduction of the surface treatment. Previous experience
267 296267 296
- 2 současně potvrzují, že korozní stabilita obou těchto fází při opakovaném působení tohoto korozního mechanismu klesá s rostoucím rozdílem obsahů kobaltu, chrómu a volframu v uvedených fázích· Tyto rozdílné obsahy kobaltu, chrómu a volframu v uvedených fázích rovněž ovlivňují výsledné chemické složení návaru· Z uvedeného vyplývá, že sledování chemického složení těchto fází v závislosti na technologii navalování a použitých elektrodách Či prášcích lze dospět k optimalizaci korozní kvality těchto návarů. K tomu lze využít kombinace scanové transmisní elektronové mikroskopie s rentgenovou disperzní analýzou. Tyto metody však vyža- í dují použití velmi drahých a unikátních přístrojů a kvalita výsledků je značně závislá na kvalifikaci a zkušenostech vysoce specializovaných pracovníků z oboru elektronové mikroskopie a rentgenové disperzní analýzy.- 2 simultaneously confirm that the corrosion stability of both of these phases decreases with repeated action of this corrosion mechanism with increasing difference of cobalt, chromium and tungsten contents in the mentioned phases · These different contents of cobalt, chromium and tungsten in the mentioned phases also affect the resulting chemical composition of the weld · Z It follows that monitoring the chemical composition of these phases, depending on the rolling technology and the electrodes or powders used, can be used to optimize the corrosion quality of these welds. A combination of scan transmission electron microscopy with X-ray dispersion analysis can be used for this. However, these methods require the use of very expensive and unique instruments, and the quality of the results is highly dependent on the qualifications and experience of highly specialized workers in the field of electron microscopy and X-ray dispersion analysis.
Nevýhody dosavadního stavu techniky do značné míry odstraňuje způsob stanovení vlivu chemického složení návaru Co-Cr-W-Fe na jeho korozní stabilitu na základě měření reaktivačního náboje a regresní analýzy vlivu jednotlivých prvků zjištěných chemickou analýzou návaru podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že povrch vzorku se upraví rychlou potenciodynamickou změnou potenciálu v rozmezí -600 až +400 mV(SCE) při vzrůstu potenciálu rychlostí 10 mV.s”1 s následující výdrží potenciálu na nejvyšší hodnotě <o úplné pasivace povrchu vzorku, načež se při pomalé potenciodynamické reaktivaci povrchu vzorku rychlostí 1 mV.s5 změří reaktivační náboj a regresní analýzou jeho hodnot pro návary různého chemického složení se zjistí vliv jednotlivých chemických prvků návaru na velikost reaktivačního náboje. S výhodou se toto vyhodnocení provede v roztoku kyseliny sírové s přísadou 0,01 % KSCN při teplotě od 18 do 22 °C.The disadvantages of the prior art are largely eliminated by the method for determining the influence of the chemical composition of the Co-Cr-W-Fe weld on its corrosion stability by measuring the reactivation charge and regression analysis of the influence of individual elements determined by chemical analysis of the weld according to the invention. The essence of the invention is that the sample surface is treated by a rapid potentiodynamic potential change in the range of -600 to +400 mV (SCE) with a potential increase at a rate of 10 mV.s -1 with the following potential endurance at the highest value of complete passivation of the sample surface. then, with slow potentiodynamic reactivation of the sample surface at a rate of 1 mV.s 5, the reactivation charge is measured and the influence of individual chemical elements of the deposit on the size of the reactivation charge is determined by regression analysis of its values for welds of different chemical composition. Preferably, this evaluation is performed in a sulfuric acid solution with the addition of 0.01% KSCN at a temperature of 18 to 22 ° C.
Způsob stanovení vlivu chemického složení návaru ze slitiny Co-Cr-W-Fe na jeho korozní stabilitu provedený podle vynálezu umožňuje pro tento typ slitin jednak omezit časové působení potenciálů v oblasti aktivity, jednak usnadnit pasivaci v elektrolytu, který musí být současně dostatečně agresivní z hlediska vyvolání měřitelné reaktivace pro návary provedené různou technologií navařování z elektrod a prášků různého chemického složení· Kromě toho umožňuje posoudit moftnosti částečné náhrady kobaltuThe method of determining the influence of the chemical composition of the Co-Cr-W-Fe alloy deposit on its corrosion stability carried out according to the invention makes it possible for this type of alloy to reduce the time action potentials in the activity area and to facilitate passivation in the electrolyte, which must be sufficiently aggressive. induction of measurable reactivation for welds performed by different welding technologies from electrodes and powders of different chemical composition · In addition, it allows to assess the possibilities of partial cobalt replacement
267 296 železem z hlediska korozní kvality návarů provedeného z nízkokobaltové slitiny Co-Cr-W-Fe. .267 296 iron in terms of corrosion quality of welds made of low-cobalt alloy Co-Cr-W-Fe. .
Vynález je dále objasněn na příkladu jeho konkrétního provedení pomocí připojených výkresů, na nichž obr. 1 a 2 znsúterftují charakteristické reaktivační křivky osmi návarů ze slitiny Co-Cr-W-Fe značně odlišného chemického složení v závislosti na technologii navařování, použitých elektrodách či prášcích a tloušice navařovaných vrstev. Uvedené křivky byly zaznamenány při plynulém poklesu potenciálu z hodnoty +400 mV(SCE) rychlostí 1 mV.s“1 použitím potenciestátu s generátorem pily. Plochy pod těmito křivkami byly současně se záznamem těchto křivek integrovány pomocí integrátoru, připojeného k potenciestátu, a z takto změřených hodnot prošlého náboje byl regresní analýzou vyhodnocen vliv jednotlivých prvků, zjištěných chemickou analýzou návaru.The invention is further elucidated by way of example of its specific embodiment with the aid of the accompanying drawings, in which FIGS. thickness of welded layers. Said curves were recorded with a continuous decrease of the potential from the value of +400 mV (SCE) at a speed of 1 mV.s -1 using a potentate with a saw generator. The areas under these curves were integrated simultaneously with the recording of these curves by means of an integrator connected to the potentate, and from the measured values of the passed charge the regression analysis evaluated the influence of individual elements determined by chemical analysis of the deposit.
PříkladExample
Byly provedeny zkoušky se Co-Cr-W-Fe, které v závislosti tých elektrodách či prášcích a následující chemické složení:Tests were performed with Co-Cr-W-Fe, which depending on those electrodes or powders and the following chemical composition:
vzorky devíti návarů ze slitiny na technologii navařování, použitloušíce navařovaných vrstev mělysamples of nine alloy welds on the welding technology, using welded layers had
Tabulka 1Table 1
- 4 267 2^6- 4 267 2 ^ 6
Vzorky bimetalů návar ♦ korozivzdorná ocel 03Crl7Ni12Mo2 měly tvar válečků o 0 20 mm a výšce 10 mm, z toho tloušika návaru ze slitiny Co-Cr-W-Fe, provedeného různou technologií navalování z elektrod či prášků různého chemického složení, činila 2 až 3 mm· Po běžné přípravě povrchu návaru a vymezení pracovní plochy 0,16 cm^ asfaltovým krycím lakem, prováděném pod mikroskopem, byly tyto vzorky ponořeny do roztoku 2MH2SO^ s přídavkem 0,01 hm· % KSCN. Ihned poté byly podrobeny rychlé potenciodynamické změně z oblasti vylučování vodíku do oblasti pasivity, tj, y rozmezí potenciálů -600 až +400 mV(SCE), při vzrůstu potenciálu rychlostí TO mV.s~1· Při výdrži potenciálu na hodnotě +400 mV(SCE) byla pak kontrolována úplná pasivace pozorováním změny hodnot náboje registrovaného integrátorem připojeným k zapisovači· Teprve po úplné pasivaci povrchu byla při potenciálu klesajícím rychlostí 1 mV.s^ změřena hodnota reaktivačního náboje při současném záznamu reaktivační křivky koordinátovým zapisovačem, V tabulce 2 jsou uvedeny hodnoty reaktivačního náboje změřené pro vzorky návarů C 2 - S 3 (viz tab· 1), S použitím těchto hodnot a údajů o chemickém složení návarů byl regresní analýzou vyhodnocen vliv jednotlivých prvků na hodnotu tohoto náboje s následujícím výsledkemSamples of bimetal welds ♦ stainless steel 03Crl7Ni12Mo2 had the shape of cylinders of 0 20 mm and a height of 10 mm, of which the thickness of the weld made of Co-Cr-W-Fe alloy, made by different welding technology from electrodes or powders of different chemical composition, was 2 to 3 mm After normal preparation of the weld surface and delimitation of the working area with 0.16 cm 3 of asphalt topcoat, carried out under a microscope, these samples were immersed in a solution of 2MH 2 SO 4 with the addition of 0.01 wt.% KSCN. Immediately afterwards, they underwent a rapid potentiodynamic change from the hydrogen excretion region to the passivity region, ie, the potential range -600 to +400 mV (SCE), with the potential increase at TO mV.s ~ 1 · · With a potential endurance of +400 mV SCE) the complete passivation was then checked by observing the change in charge values registered by the integrator connected to the recorder. of reactivation charge measured for samples of welds C 2 - S 3 (see table · 1), Using these values and data on the chemical composition of welds, the influence of individual elements on the value of this charge was evaluated by regression analysis with the following result
C& = 1,2426 %C - 0,1197 %Mn - 0,1282 «Si - 0,0125 % Cr - 0,0193 %Co - 0,0068 %Fe + 0,1185 + 0,0063 %Ni - .1 ,3327 Sío t C & = 1.2426% C - 0.1197% Mn - 0.1282 «Si - 0.0125% Cr - 0.0193% Co - 0.0068% Fe + 0.1185 + 0.0063% Ni -. 1, 3327 Sío t
Pro srovnání jsou v tabulce 3 uvedeny hmotnostní změny při repasivaci, změřené na vzorcích odebraných z návarů C 2, E 2, G 2, P 2 a V 2, u nichž modelování režimu dekontaminace probíhalo v 30 minutových cyklech záměny roztoku 5 % HNOj + 3 % KMnO^ roztokem 0,5 % H2C2O4 při 90 °C. Tyto hmotnostní změny během prvního cyklu odráží míru repasivace v redukčním roztoku 0,5 % K2C2°4 po naleptání povrchu návarů v oxidačním roztoku 5 % HNOj + KMnO^ a potvrzují srovnatelnost s údaji o vlivu chemického složení návaru ze slitiny Co-Cr-W-Fe na korozní stabilitu jeho strukturních fází, vyhodnocenou měřením parametru Ca pro návary různého chemického složení a provedením regresní analýzy vlivu jednotlivých prvků, zjištěných chemickou analýzou těchto návarů.For comparison, Table 3 shows the mass changes during repassivation, measured on samples taken from C 2, E 2, G 2, P 2 and V 2 welds, for which the decontamination regime was modeled in 30 minute cycles of 5% HNOj + 3 solution change. % KMnO 2 solution with 0.5% H 2 C 2 O 4 at 90 ° C. These mass changes during the first cycle reflect the rate of repassivation in a reducing solution of 0.5% K 2 C 2 ° 4 after etching the surface of the welds in an oxidizing solution of 5% HNO3 + KMnO2 and confirm comparability with data on the effect of chemical composition of Co-Cr alloy welds. -W-Fe on the corrosion stability of its structural phases, evaluated by measuring the parameter C and for welds of different chemical composition and performing a regression analysis of the influence of individual elements, determined by chemical analysis of these welds.
- 5 267 2Í6- 5 267 2Í6
Vynález lze kromě stanovení vlivu chemického složení návaru s® slitiny Co-Cr-W-Fe na korozní stabilitu jeho strukturních fází využívat k rychlé detekci možnosti Částečné náhrady kobaltu železem s hlediska zachování korozní kvality u návaru z nízkokobaltové slitiny Co-Cr-W-Fe. Uvedeným postupem lze získat informace nutné pro optimalizaci technologie navalování a výchozích elektrod či prášků ze slitiny Co-Cr-W-Fe pro části přicházející do styku s iesaktivačními roztoky.In addition to determining the effect of the chemical composition of the Co-Cr-W-Fe alloy weld on the corrosion stability of its structural phases, the invention can be used to quickly detect the possibility of partial replacement of cobalt with iron in terms of maintaining corrosion quality of the Co-Cr-W-Fe alloy. . This procedure can be used to obtain the information necessary for the optimization of the rolling technology and the starting electrodes or powders of the Co-Cr-W-Fe alloy for the parts coming into contact with the inactivation solutions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS884411A CS267296B1 (en) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | A method for determining the effect of Co-Cr-.V-Ee chemical composition on its corrosion stability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS884411A CS267296B1 (en) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | A method for determining the effect of Co-Cr-.V-Ee chemical composition on its corrosion stability |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS441188A1 CS441188A1 (en) | 1989-05-12 |
| CS267296B1 true CS267296B1 (en) | 1990-02-12 |
Family
ID=5386801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS884411A CS267296B1 (en) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | A method for determining the effect of Co-Cr-.V-Ee chemical composition on its corrosion stability |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS267296B1 (en) |
-
1988
- 1988-06-23 CS CS884411A patent/CS267296B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS441188A1 (en) | 1989-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Amadou et al. | Double loop electrochemical potentiokinetic reactivation test optimization in checking of duplex stainless steel intergranular corrosion susceptibility | |
| Sun et al. | Analyses of oxide films grown on Alloy 625 in oxidizing supercritical water | |
| Wang et al. | Characterization of low alloy ferritic steel–Ni base alloy dissimilar metal weld interface by SPM techniques, SEM/EDS, TEM/EDS and SVET | |
| Pumphrey et al. | Aging kinetics of CF3 cast stainless steel in temperature range 300–400 C | |
| Cook | Strain induced martensite formation in stainless steel | |
| Bongartz et al. | A model to predict carburization profiles in high temperature alloys | |
| Kadoi et al. | Effect of ferrite morphology on pitting corrosion resistance of austenitic stainless steel weld metals | |
| Wang et al. | Effect of pH on corrosion behavior of 316L stainless steel in hydrogenated high temperature water | |
| Dutta et al. | The sensitization and stress corrosion cracking of nitrogen-containing stainless steels | |
| Sun et al. | Effect of annealing temperature on pitting behavior and microstructure evolution of hyper‐duplex stainless steel 2707 | |
| Suter et al. | Microelectrochemical investigations of MnS inclusions | |
| CS267296B1 (en) | A method for determining the effect of Co-Cr-.V-Ee chemical composition on its corrosion stability | |
| Tuzi et al. | Corrosion of pre-oxidized nickel alloy X-750 in simulated BWR environment | |
| Varga et al. | Corrosion behaviour of stainless steel surfaces formed upon chemical decontamination | |
| Yang et al. | Using in situ AFM to investigate corrosion and passivation of duplex stainless steels | |
| Ziouche et al. | Microstructure, corrosion and magnetic behavior of an aged dual-phase stainless steel | |
| Bruemmer | Grain boundary composition effects on environmentally induced cracking of engineering materials | |
| Gill et al. | Influence of secondary phases on the localized corrosion of thermally aged AISI 316L stainless steel weld metal | |
| Maroni et al. | Spectroscopic characterization of oxide films on type 304 SS exposed to water at 289° C: correlation with the Fe-Cr-H2O pourbaix diagram | |
| JP2003050196A (en) | Method for evaluating grain boundary corrosion sensitivity | |
| Eguchi et al. | X-ray diffraction contrast tomography for probing hydrogen embrittlement in heat-treated lean duplex stainless steel | |
| Kadoi et al. | Influence of MC Carbides on Pitting Corrosion Resistance of Weld Metal in Austenitic Stainless Steels | |
| Ahemadabadi et al. | Development of EPR test technique for alloy 800 | |
| Zhang et al. | High-Temperature Electrochemical Corrosion Behavior of Fe-Cr-Ni Alloys in Simulated Pressurized Water Reactor Water | |
| Whillock et al. | Techniques for measuring the end-grain corrosion resistance of austenitic stainless steels |