Abstract
The susceptiblity of high alloyed austenitic steels and nickel base alloys to hydrogen-induced cracking is particularly determined by 1. the distribution of hydrogen in the material, and 2. the microstructural deformation behaviour, which last process is determined by the effects of hydrogen with respect to the formation of dislocations and the stacking fault energy. The hydrogen has an influence on the process of slip localization in slip bands, which in turn affects the microstructural deformation behaviour. Slip localization increases with growing Ni contents of the alloys and clearly reduces the ductility of the Ni-base alloy. Although there is a local hydrogen source involved in stress corrosion cracking, emanating from the corrosion process at the cathode, crack growth is observed only in those cases when the hydrogen concentration in a small zone ahead of the crack tip reaches a critical value with respect to the stress conditions. Probability of onset of this process gets lower with growing Ni content of the alloy, due to increasing diffusion velocity of the hydrogen in the austenitic lattice. This is why particularly austenitic steels with low Ni contents are susceptible to transcrystalline stress corrosion cracking. In this case, the microstructural deformation process at the crack
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Mummert, K;
Uhlemann, M;
Engelmann, H J
[1]
- Institut fuer Festkoerper- und Werkstofforschung Dresden e.V. (Germany)
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Mummert, K, Uhlemann, M, and Engelmann, H J.
Hydrogen embrittlement and hydrogen induced stress corrosion cracking of high alloyed austenitic materials; Wasserstoffversproedung und wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hochlegierter austenitischer Werkstoffe.
Germany: N. p.,
1998.
Web.
Mummert, K, Uhlemann, M, & Engelmann, H J.
Hydrogen embrittlement and hydrogen induced stress corrosion cracking of high alloyed austenitic materials; Wasserstoffversproedung und wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hochlegierter austenitischer Werkstoffe.
Germany.
Mummert, K, Uhlemann, M, and Engelmann, H J.
1998.
"Hydrogen embrittlement and hydrogen induced stress corrosion cracking of high alloyed austenitic materials; Wasserstoffversproedung und wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hochlegierter austenitischer Werkstoffe."
Germany.
@misc{etde_667745,
title = {Hydrogen embrittlement and hydrogen induced stress corrosion cracking of high alloyed austenitic materials; Wasserstoffversproedung und wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hochlegierter austenitischer Werkstoffe}
author = {Mummert, K, Uhlemann, M, and Engelmann, H J}
abstractNote = {The susceptiblity of high alloyed austenitic steels and nickel base alloys to hydrogen-induced cracking is particularly determined by 1. the distribution of hydrogen in the material, and 2. the microstructural deformation behaviour, which last process is determined by the effects of hydrogen with respect to the formation of dislocations and the stacking fault energy. The hydrogen has an influence on the process of slip localization in slip bands, which in turn affects the microstructural deformation behaviour. Slip localization increases with growing Ni contents of the alloys and clearly reduces the ductility of the Ni-base alloy. Although there is a local hydrogen source involved in stress corrosion cracking, emanating from the corrosion process at the cathode, crack growth is observed only in those cases when the hydrogen concentration in a small zone ahead of the crack tip reaches a critical value with respect to the stress conditions. Probability of onset of this process gets lower with growing Ni content of the alloy, due to increasing diffusion velocity of the hydrogen in the austenitic lattice. This is why particularly austenitic steels with low Ni contents are susceptible to transcrystalline stress corrosion cracking. In this case, the microstructural deformation process at the crack tip is also influenced by analogous processes, as could be observed in hydrogen-loaded specimens. (orig./CB) [Deutsch] Die Empfindlichkeit von hochlegierten austentischen Staehlen und Nickelbasislegierungen gegen wasserstoffinduziertes Risswachstum wird im wesentlichen bestimmt durch 1. die Verteilung von Wasserstoff im Werkstoff und 2. das mikrostrukturelle Verformungsverhalten. Das mikrostrukturelle Deformationsverhalten ist wiederum durch den Einfluss von Wasserstoff auf die Versetzungsbildung und die Stapelfehlerenergie charakterisiert. Das mikrostrukturelle Verformungsverhalten wird durch wasserstoffbeeinflusste Gleitlokalisierung in Gleitbaendern bestimmt. Diese nimmt mit zunehmendem Ni-Gehalt der Legierung zu und fuehrt zu eindeutiger Abnahme der Duktilitaet in der Ni-Basislegierung. Obwohl es im Falle der Spannungsrisskorrosion eine lokale Wasserstoffquelle im Werkstoff durch den kathodischen Teilprozess der Korrosion gibt, wird Risswachstum nur beobachtet, wenn die Wasserstoffkonzentration in einer kleinen `Prozesszone` vor der Rissspitze einen auf den Spannungszustand bezogenen kritischen Wert erreicht. Mit zunehmendem Ni-Gehalt der Legierung nimmt die Wahrscheinlichkeit hierfuer infolge zunehmender Diffusionsgeschwindigkeit des Wasserstoffs im austenitischen Gitter ab. Demzufolge zeigen insbesondere austenitische Staehle mit geringem Ni-Gehalt Empfindlichkeit gegen transkristalline SpRK. In diesem Falle ist das mikrostrukturelle Verformungsverhalten an der Rissspitze auch durch analoge Prozesse bestimmt, wie es an wasserstoffbeladenen Proben beobachtet wird. (orig.)}
place = {Germany}
year = {1998}
month = {Nov}
}
title = {Hydrogen embrittlement and hydrogen induced stress corrosion cracking of high alloyed austenitic materials; Wasserstoffversproedung und wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion hochlegierter austenitischer Werkstoffe}
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abstractNote = {The susceptiblity of high alloyed austenitic steels and nickel base alloys to hydrogen-induced cracking is particularly determined by 1. the distribution of hydrogen in the material, and 2. the microstructural deformation behaviour, which last process is determined by the effects of hydrogen with respect to the formation of dislocations and the stacking fault energy. The hydrogen has an influence on the process of slip localization in slip bands, which in turn affects the microstructural deformation behaviour. Slip localization increases with growing Ni contents of the alloys and clearly reduces the ductility of the Ni-base alloy. Although there is a local hydrogen source involved in stress corrosion cracking, emanating from the corrosion process at the cathode, crack growth is observed only in those cases when the hydrogen concentration in a small zone ahead of the crack tip reaches a critical value with respect to the stress conditions. Probability of onset of this process gets lower with growing Ni content of the alloy, due to increasing diffusion velocity of the hydrogen in the austenitic lattice. This is why particularly austenitic steels with low Ni contents are susceptible to transcrystalline stress corrosion cracking. In this case, the microstructural deformation process at the crack tip is also influenced by analogous processes, as could be observed in hydrogen-loaded specimens. (orig./CB) [Deutsch] Die Empfindlichkeit von hochlegierten austentischen Staehlen und Nickelbasislegierungen gegen wasserstoffinduziertes Risswachstum wird im wesentlichen bestimmt durch 1. die Verteilung von Wasserstoff im Werkstoff und 2. das mikrostrukturelle Verformungsverhalten. Das mikrostrukturelle Deformationsverhalten ist wiederum durch den Einfluss von Wasserstoff auf die Versetzungsbildung und die Stapelfehlerenergie charakterisiert. Das mikrostrukturelle Verformungsverhalten wird durch wasserstoffbeeinflusste Gleitlokalisierung in Gleitbaendern bestimmt. Diese nimmt mit zunehmendem Ni-Gehalt der Legierung zu und fuehrt zu eindeutiger Abnahme der Duktilitaet in der Ni-Basislegierung. Obwohl es im Falle der Spannungsrisskorrosion eine lokale Wasserstoffquelle im Werkstoff durch den kathodischen Teilprozess der Korrosion gibt, wird Risswachstum nur beobachtet, wenn die Wasserstoffkonzentration in einer kleinen `Prozesszone` vor der Rissspitze einen auf den Spannungszustand bezogenen kritischen Wert erreicht. Mit zunehmendem Ni-Gehalt der Legierung nimmt die Wahrscheinlichkeit hierfuer infolge zunehmender Diffusionsgeschwindigkeit des Wasserstoffs im austenitischen Gitter ab. Demzufolge zeigen insbesondere austenitische Staehle mit geringem Ni-Gehalt Empfindlichkeit gegen transkristalline SpRK. In diesem Falle ist das mikrostrukturelle Verformungsverhalten an der Rissspitze auch durch analoge Prozesse bestimmt, wie es an wasserstoffbeladenen Proben beobachtet wird. (orig.)}
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