Investigations of the corrosion fatigue behaviour at a super pure martensitic stainless steel X5CrNiCuNb 17 4 PH in comparison to the soft martensitic stainless steel X4CrNiMo 16 5 1 ESR in chloride containing aqueous mediaUntersuchungen zum SchwingungsriBkorrosionsverhalten des weichmartensitischen Stahles X4CrNiMo 16 5 1 ESU und des Martensitausharters XSCrNiCuNb 17 4 PH in NaC1-haltigen Losungen im Temperaturbereich zwischen 20" und 150 "C. Bestimmung der Korrosionseigenschaften und der RiBeinleitungsmechanismen. Vergleich zwischen einem Elektro-Schlacke-umgeschmolzenen Weichmartensiten und einer Charge, die nicht ESUbehandelt worden ist. Mikrofraktographische Bruch-und RiRverlaufsbeurteilung zur Deutung der Versuchsergebnisse.Die fraktographischen Untersuchungen ergaben, daB bei dem hochreinen weichmartensitischen und dem martensitaushartenden Stahl oxidische Einschlusse bei der RiBeinleitung keine Rolle spielen. Beim martensitaushartenden Stahl wurden Cu-haltige Einschlusse im RiBausgangsbereich nachgewiesen. In konzentrierter Salzlosung trat bei beiden Stahlen LochfraB auf, der riBinitiierend wirkte.
Durch eine Optimierung der Werkstoffe sollte die Betriebssicheheit und Wirtschaftlichkeit von SwRK‐beanspruchten Bauteilen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, verbessert werden. Deshalb wurde der Einfluß eines erhöhten Reinheitsgrades durch sekundärmetallurgische Nachbehandlung am elektroschlacke‐umgeschmolzenen, weichmartensitischen Stahl X4CrNiMo 16 5 1 ESU ermittelt, sowie das SwRK‐Verhalten des martensitaushärtenden Stahles X5CrNiCuNb 17 4 PH mit einem im Hinblick auf die Spannungsrißkorrosionsbeständigkeit gezielten Wärmebehandlungszustand untersucht.
Die SpRK‐Untersuchungen wurden für alle Wärmebehandlungszustände des 17‐4 PH in 22% NaCl/pH3‐Lösung, und bei einer Temperatur von 80 bis 150°C durchgeführt. Der martensitaushärtende Stahl zeigte mit einer dreistufigen Wärmebehandlung die höchste Beständigkeit gegen SpRK.
Die metallurgische Nachbehandlung des weichmartensitischen Stahles brachte keine Verbesserung der SpRK‐Beständigkeit gegenüber dem nicht behandelten Werkstoff. Dies ist durch das instabilpassive Verhalten des Werkstoffes bedingt, das insbesondere bei den 150°C‐Versuchen zur Rißeinleitung an chlorid‐induzierten Lochfraßstellen führt.
Die Untersuchung des elektrochemischen Korrosionsverhaltens beider Werkstoffe zeigte, daß der pH‐Wert nur einen geringen Einfluß auf die Korrosionsbeständigkeit hat. Ein Erhöhen des Salzgehaltes führt zu einer gesteigerten Lochfraßinduzierung. Bei Temperaturen von 80°C in gesättigter NaCl‐Lösung kann nicht mehr von einem Passivbereich gesprochen werden. In potentiodynamischen Untersuchungen war ein direkter Übergang vom Aktivbereich zum Lochfraßpotential zu beobachten. Auch hier konnte in Einklang mit den SwRK‐ (Teil II) und SpRK‐Untersuchungen festgestellt werden, daß ein frühzeitiger Ausfall des 17‐4 PH eintritt, wenn Cu‐haltige bzw. Oxidische Einschlüsse an der Oberfläche vorhanden sind.
Die Beschichtungen fur Verdichter-und Gasturbinenschaufelnwie Korrosionsschutziiberziige oder Warmedammschichtenwerden vielfach durch eine zusatzliche erosive Beaufschlagung gesch2digt. Da die Hauptaufgabe der Beschichtungen nicht der Erosionsschutz, sondern der Korrosionsschutz bzw. die Warmedammung darstellt, sind sie in ihrem Erosionsverhalten meist schlechter als der jeweilige Schaufelwerkstoff. Die eigentliche Schutzwirkung der EIeschichtungen wird dadurch erheblich eingeschrankt. Fur einen geziclten Einsatz von Beschichtungen sind somit Kenntnisse uber deren Erosionsverhalten notwendig. Deshalb bedarf es, die StrahlverschleiBparameter und deren EinfluB auf das Abtragsverhalten einer Beschichtung bzw. eines Werkstoffes zu kennen und dieses Wissen in ein praxisgerechtes VerschleilJpriifverfahren umzusetzen. Diese Arbeit gibt einen Uberblick von der Konzeption eines StrahlverschleiB-Prifverfahrens. Dabei werden die wichtigen Mechanismen und EinfluRgroBen des StrahlverschleiBes sowie: das entwickelte Priifverfahren vorgestellt, und anschlieBend werden die Ergebnisse der StrahlverschleiBuntersuchungen an Korrosionsschutziiberzugen (anorganisch gebundene Aluminium-Uberzuge) und an Warmedammschichten (Yttrium-teilstabilisierte Zi rkonoxid-Schichten) erlautert.
Die Verdichterbeschaufelung von stationaren Gasturbinen und Flugtriebwerken wird vielfach mit einem Korrosionsschutziiberzug versehen, um das Versagen der Schaufeln durch Schwingungs-riBkorrosion (SwRK) zu verhindern. Die Uberzugssysteme werden bei Verdichterbetrieb durch StrahlverschleiR geschadigt . Um
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