HCl çözeltisinde AISI 304 paslanmaz çeliğinin gerilim korozyon çatlaması davranışı

Abstract

Korozif ortamlarda çalışan metalik malzemeler, özellikle düşük karbonlu paslanmaz çelikler farklı korozif ortamlarda gerilim korozyon çatlağı davranışı bakımından ciddi sonuçlar doğurabilmektedir. Bu çalışma AISI 304 kalite paslanmaz çelik üzerinde bir U-büküm ile gerilim yaratılarak farklı seyreltilerdeki asidik ortamlarda meydana gelen gerilim korozyon çatlaması (GKÇ) davranışını incelemeyi amaçlamıştır. Bu ortamlarda farklı sürelerde bekletilen numunelerin yüzey pürüzlülük değerleri ve ağırlık kayıpları da gözlemlenmiştir. Korozyon davranışı metalografik incelemeler ve ağırlık kayıpları ile tespit edilmiştir. Gerilim korozyon çatlağı %10 HCl içeren çözelti içerisinde 288. saatte meydana gelmeye başlarken %15 HCl içeren çözelti içerisinde 144. saatte meydana gelmiştir. Bu da HCl oranının artmasının GKÇ mekanizmasını hızlandırdığı anlamına gelmektedir. AISI 304 östenitik paslanmaz çelik malzemesinde HCl çözeltisi içerisinde GKÇ mekanizmasının tane sınırları yanında U-bükümden kaynaklanan soğuk deformasyon sonucu oluşan kayma bantlarında da gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Ayrıca korozif ortam içerisinde bekletilen tüm numunelerde ağırlık kaybı ve yüzey pürüzlülüğünün arttığı görülmüştür.

Metallic materials working in corrosive environment, especially low carbon stainless steel, can produce critical results in point of corrosion cracking behavior. This study aimed that stress corrosion cracking (SCC) behavior investigated in acidic mediums with various dilution ratios. Surface roughnesses and weight losses of the samples held in acidic solutions at different periods were also observed. Corrosion behavior was determined by metallographic observations and weight losses. SCC occurred in 15% HCl concentration at 144 hours while in 10% HCl concentration at 288 hours. This situation denoted that increasing of HCl ratio accelerated the SCC mechanism. SCC mechanism performed in grain boundary as well as slip bands which followed plastic deformation resulted in U-bending. Therefore, it was observed that all specimens holding in corrosive medium increased in weight loss and surface roughness.