Ensuring high resistance to intergranular corrosion in cold-rolled tubes made of 02X18H11 (304L) steel

T. A. Dergach

Abstract


Problem definition. Currently, it is necessary to develop scientifically substantiated technological measures ensuring high resistance to intergranular corrosion (IGC) of cold-rolled tubes made of 02Cr18Ni11 (304L) steel. Methodology. Methods of optical metallography, chemical analysis, tests of IGC resistance according to standard GOST 6032 and mechanical properties (tensile tests) were used. Findings. Structure, chemical composition and resistance to IGC of tube billets made of imported 02Cr18Ni11 steel were investigated. It was established that microquantities of boron admixtures (0,0025 %) had a negative influence on resistance of 02Cr18Ni11 steel to IGC in strong oxidizing media. Processes of structure formation in the course of production of hot-extruded and cold-rolled tubes and their influence on IGC resistance were investigated. Corrections to thermal treatment and deformation schedules in making cold-rolled tubes were introduced. High resistance of commercial tubes to IGC was ensured. Originality. Scientific ideology based on literature analysis, theory and practice of tube production and the grain boundary engineering principle was proposed and realized which made it possible to increase IGC resistance of tubes made of chrome-nickel austenitic steels. Practical value. Results of this research work were introduced at PJSC «Centravis Production Ukraine», Nikopol. Actual economic effect measures ≈ 1,500,000 hryvnias.


Keywords


austenitic chrome-nickel steel; boron; hot-extruded and cold-worked tubes; thermal treatment; microstructure; corrosion resistance

References


Ульянин Е. А. Коррозионностойкие стали и сплавы : справочник / Е. А. Ульянин. – Москва : Металлургия, 1980. – 145 с.

Шлямнев А. Нержавеющие стали с низким содержанием углерода / А. Шлямнев // Национальная металлургия. – Москва, 2003. – № 3. – С. 73–75.

Пумпянский Д. А. Состояние и перспективы развития трубного производства в России / Д. А. Пумпянский // . Достижения в теории и практике трубного производства. – Екатеринбург, 2004. – С. 15–19.

Улунцев Д. Новые марки нержавеющих сталей за рубежом / Д. Улунцев // Национальная металлургия. – Москва, 2004. – № 1. – С. 82–83.

Дергач Т. А. Влияние термической обработки на структуру и стойкость к межкристаллитной коррозии труб из низкоуглеродистых аустенитных сталей : автореф. дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: 05.16.01 / Дергач Татьяна Александровна; Национальная металлургическая академия Украины. – Днепропетровск, 2004. – 24 с.

Дергач Т. А. Влияние термической обработки на структуру и стойкость против МКК стали 03Х18Н11 / Т. А. Дергач, Г. Д. Сухомлин // Строительство, материаловедение, машиностроение. – Днепропетровск, 2005. – С.134–144.

Briant C.L. The Effects of Alloying Elements on Impurity Induced Intergranular Corrosion / C.L. Briant // Corrosion. – 1982. – Vol. 38. – №.4. – Pр. 230–232.

Дергач Т. О. Вплив бору на структуроутворення та опір міжкристалічної корозії аустенітної сталі / Т. О. Дергач, Г. Д. Сухомлин, Л. М. Дейнеко // Металознавство та обробка металів. – Київ, 2004. – № 2. – С. 54–61.

Дергач Т. А. Влияние бора на микроструктуру и свойства низкоуглеродистой аустенитной хромоникелевой стали / Т. А. Дерагч // Вопросы атомной науки и техники. – Харьков, 2005. – № 5. – С. 80–86.

Goldshmidt H. The Effect of Boron on Structure Austenitic Steel 20Cr–25Ni / Н. Goldshmidt // J. of the Yron unib Steel Inst. – 1971. – Vol. 201. – № 11. – Pp. 900–911.

Bungardt K. The Effect of Boron on Structure and Properties of Steel 304 / K Bungardt., R.Oppenheim // Archiv fur den Eisenhuttenwesen. – 1961. – Vol. 32., H. 2. – Pp. 95–101.

Otterberg R. Stainless Steels 84 / R. Otterberg, W. Roberts // Proc. Conf. – Goteborg, 3–4 Sept., 1984. – Pp. 229.

Колотыркин Я. М. Сегрегация примесей на границах зерен и межкристаллитная коррозия нержавеющих сталей / Я. М. Колотыркин, О. В. Каспарова // Итоги науки и техники. Коррозия и защита от коррозии. – Москва : ВИНИТИ, 1978. – Т. 6. – С. 180–217.

Фельдгандлер Э. Г. Влияние бора на свойства низкоуглеродистой стали типа 03Х17Н14М3 / Э. Г. Фельдгандлер,

Л. Я. Савкина // Качественные стали и сплавы. – 1978. – № 3. – С.51–55.

Kopezky Ch.V. Multiple twinning and specific properties of Σ=3n boundaries in FCC crystals / Ch.V. Kopezky, A.V. Andreeva, G.D. Sukhomlin // Acta Metall. Materials. – 1991. – Vol. 39, №7. – Pр. 1603–1615.

Murr L. E. Investigatioon of relative interfacial free energies in 304 stainless steel by electron transmission and diffraction microscopy / L.E. Murr // Acta Metall. – 1968. – Vol. 16. – Pp. 1127-1145.

Murr L. E. Measurement of interfacial free energies and associated temperature coefficients in 304 stainless steel / L. E. Murr, G. I. Wong, R. J. Horylev // Acta Metallurgica. – 1973. – Vol. 21. – Р. 595–604.

Jin W. Improvement of Intergranular Stress Corrosion Crack Susceptibility of Austenite Stainless Steel through Grain Boundary Engineering / W. Jin, S. Yang, H. Kokawa, Z.J. Wang and Y.S. Sato // J. Mater. Sci. Technol. – 2007. – Vol. 23. – № 6. – Рp. 785–789.

Shimada M. Optimization of grain boundary character distribution for intergranular corrosion resistant 304 stainless steel by twin induced grain boundary engineering / M. Shimada, H. Kokawa, Z.J. Wang, Y.S. Sato, I. Karibe // Acta Materialia. – 2002. – № 50 – Рp. 2331–2341.

Rollett A.D. Grain Boundary Engineering and Coincident Site Lattice (CSL) Theory. Advanced Characterization and Microstructural Analysis / A. D. Rollett, P. Kalu // Engineering Innovative Materials. – Spring, 2005. – Рp. 27–75.

Eckenrod J.J. Effect of Nitrogen on the Sensitization, Corrosion and Mechanical Properties of 18Cr–8Ni Stainless Steels / J.J. Eckenrod, C.W. Kovach // Properties of Austenitic Stainless Steels and Their Weld Metals / ASTM STP 679. – 1979. – Pp. 17–41.

Рабинович А. В. Стойкость МКК тонкостенных труб из особо низкоуглеродистой стали Х17Н14М3, легированной азотом / А. В. Рабинович, Ю. Б. Заславский, Т. А. Дергач // Защита металлов. – Москва, 1991. – Т. 27. – № 1. – С. 212–215.


GOST Style Citations