Einflüsse der Korngrenzenanreicherung von Phosphor in Stählen auf die interkristalline Korrosion und Spannungsrißkorrosion

Summary

The grain boundary segregation of phosphorus and other interfacial active elements in iron and steels can be determined after fracture of specimens in UHV by AES investigation of the intergranular fracture surfaces. The intergranular corrosion of iron in hot Ca(NO₃)₂-solution at high potentials is directly correlated with the grain boundary concentration of phosphorus determined by AES. In carbon steels the segregation of phosphorus is diminished by competitive segregation of carbon to the grain boundaries and increased by the presence of carbide forming elements, such as Mn, which tie up the carbon. Experiments on the stress corrosion cracking of carbon steels in hot nitrate solutions showed no direct relation to the grain boundary concentration of phosphorus, neither in experiments at constant load nor in experiments at constant strain rate.

Zusammenfassung

Korngrenzenanreicherungen von Phosphor und anderen grenzflächenaktiven Elementen in Eisen und Stählen könnnen nach Bruch von Proben im UHV durch AES-Untersuchungen der interkristallinen Bruchflächen bestimmt werden. Die interkristalline Korrosion in heißer Ca(NO₃)₂-Lösung bei hohen Potentialen konnte eindeutig mit der augerspektroskopisch bestimmten Korngrenzenkonzentration des Phosphors verknüpft werden. In Kohlenstoffstählen wird die Phosphorsegregation an Korngrenzen durch konkurrierende Segregation von Kohlenstoff vermindert, durch Carbidbildner wie Mn, die den Kohlenstoff binden, erhöht. Versuche zur Spannungrißkorrosion von Kohlenstoffstählen in heißen Nitratlösungen zeigten sowohl bei konstanter Last als auch bei konstanter Dehngeschwindigkeit keine eindeutige Korrelation zur Korngrenzenkonzentration des Phosphors.