Hydrogen embrittlement in high interstitial alloyed 18Cr10Mn austenitic stainless steels

Phaniraj, M. P.; Kim, Han‐Jin; Suh, Jin-Yoo; Shim, Jae-Hyeok; Park, Seongjun; Lee, Tae‐Ho

doi:10.1016/j.ijhydene.2015.07.163

Cited by 31 publications

(14 citation statements)

References 40 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…2 в, 2 г). Наиболее ярко этот эффект проявляется после насыщения водо-родом в течение 37 и 43 ч. Тенденция к уменьшению прочностных характеристик (σ 0,2 и σ В ) в образцах ста-ли Fe-17Cr-24Mn-1,3V-0,2C-0,8N после наводорожива-ния свидетельствует о том, что водород не способствует твердорастворному упрочнению аустенита, как это на-блюдалось в работе [14] для низколегированных сталей 310 серии и метастабильных углеродистых и азотистых сталей [1]. Напротив, насыщение водородом способст-вует небольшому снижению предела текучести стали (рис.…”

Section: р е з ул ьтат ы э к с п е р и м е н та и и х о б с у ж д е нunclassified

Section: Introductionunclassified

“…Стабильные к γ→α деформационному переходу аустенитные нержа-веющие стали используются в качестве основного ма-териала для конструкций, работающих в условиях воз-действия водорода, по причине их высокой стойкости к водородному охрупчиванию по сравнению с метаста-бильными аустенитными или ферритными сталями [1][2][3][4]. Объемное и поверхностное легирование сталей во-дородом приводит к изменениям параметров кристал-лической решетки сплава, его электрохимических и ме-ханических свойств.…”

Section: Introductionunclassified

“…Объемное и поверхностное легирование сталей во-дородом приводит к изменениям параметров кристал-лической решетки сплава, его электрохимических и ме-ханических свойств. Наиболее характерным эффектом влияния водорода на свойства сталей является сниже-ние пластичности и водородное охрупчивание [1][2][3][4].Аустенитные стали с высокой концентрацией азота обладают уникальным комплексом прочностных свойств, которые зависят от химического состава стали (концен-трации азота и элементов замещения в твердом раство-ре), фазового состава (аустенит, феррит, частицы) и фа-зовой стабильности при пластической деформации (на-веденные деформацией γ→α, γ→α' мартенситные пре-вращения), размера зерна [5][6][7]. Вследствие большого количества фазовых и структурных состояний, возмож-ных для высокоазотистых сталей, вопрос воздействия водорода на их свойства является открытым, и на сего-дняшний день опубликовано относительно мало работ о влиянии водорода на деформационное поведение вы-сокоазотистых сталей [1; 8; 9].…”

unclassified

See 3 more Smart Citations

The Influence of Hydrogen-Charging Regime on the Strain Hardening and Fracture Mechanism of High-Nitrogen Steel

Moskvina¹,

Астафурова²,

Mayer³

et al. 2017

Vektor nauki Tol'yattin. gos. univ.

View full text Add to dashboard Cite

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА НАВОДОРОЖИВАНИЯ НА ДЕФОРМАЦИОННОЕ УПРОЧНЕНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ ВЫСОКОАЗОТИСТОЙ СТАЛИ © 2017В.А. Москвина, магистрант, инженер Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск (Россия) Е.Г. Астафурова, доктор физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Г.Г. Майер, кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник Е.В. Мельников, младший научный сотрудник Н.К. Гальченко, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, Томск (Россия) Ключевые слова: аустенитная сталь; водород; наводороживание; насыщение водородом; водородное охрупчи-вание; деформационное упрочнение; механические свойства; разрушение.Аннотация: Аустенитные высокоазотистые стали имеют перспективу широкого применения в качестве конст-рукционных материалов, в том числе в водородной энергетике. Высокоазотистые нержавеющие стали обладают повышенными прочностными свойствами, запасом пластичности, а также являются устойчивыми к локализован-ной коррозии. Несмотря на возрастающий интерес исследователей к проблемам водородного охрупчивания мате-риалов, малоизученной областью является совместное воздействие водорода и азота на свойства аустенитных ста-лей. В данной работе было исследовано влияние режима электролитического насыщения водородом (продолжи-тельностью до 43 ч) на деформационное упрочнение и механизмы деформации и разрушения при одноосном рас-тяжении высокоазотистой нержавеющей стали Fe-17Cr-24Mn-1,3V-0,2C-0,8N. Установлено, что насыщение водо-родом слабо влияет на стадийность кривых течения и значения предела прочности, при этом способствует слабому снижению предела текучести и существенному уменьшению удлинения до разрушения в стали. При этом даже после 43 ч наводороживания сталь по-прежнему имеет хороший запас пластичности (δ=11 %) и высокие прочно-стные свойства (σ 0,2 =1190 МПа). Характер разрушения аустенитной стали в исходном состоянии и после насыще-ния водородом по разным режимам -вязкий транскристаллитный излом. На поверхности образцов высокоазоти-стой стали в результате наводороживания образуется хрупкий слой толщиной 35 мкм, который разрушается по механизму квазискола и обеспечивает интенсивное растрескивание боковых поверхностей образцов при деформа-ции. После электролитического насыщения водородом продолжительностью 37 и 43 ч одним из основных меха-низмов деформации исследуемой стали при растяжении, наряду со скольжением, выступает механическое двойни-кование. Наводороживание способствует усилению вклада в деформацию от механического двойникования, со-провождается микролокализацией сдвига и активизацией γ→ɛ мартенситного превращения. ВВЕДЕНИЕНа сегодняшний день одной из актуальных проблем ресурсосберегающих технологий, в частности в области развития водородной энергетики, является предотвра-щение преждевременного разрушения материалов, ра-ботающих в водородосодержащей среде. Стабильные к γ→α деформационному переходу аустенитные нержа-веющие стали используются в качестве ос...

show abstract

Section: р е з ул ьтат ы э к с п е р и м е н та и и х о б с у ж д е нunclassified

Section: Introductionunclassified

unclassified

See 2 more Smart Citations

The Influence of Hydrogen-Charging Regime on the Strain Hardening and Fracture Mechanism of High-Nitrogen Steel

Moskvina¹,

Астафурова²,

Mayer³

et al. 2017

Vektor nauki Tol'yattin. gos. univ.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Recently, one of the actual problem of resource-saving technologies, particularly, in the area of hydrogen energy, is to prevent premature failure of the materials working in hydrogen-containing environments. Stable to γ → α strain-induced transformation austenitic stainless steel is used as a base material for constructions working under hydrogen exposure, because of their high resistance to hydrogen embrittlement (HE) as compared with metastable austenitic or ferritic steels [1][2][3][4]. Bulk and surface charging of steels with hydrogen changes their crystal lattice parameters, electrochemical and mechanical properties.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Influence of Hydrogen-Charging Regime on Strain Hardening and Deformation Mechanism of Hot-Rolled High-Nitrogen Austenitic Steel

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

The effect of hot-rolling and electrochemical hydrogen-charging on strength properties, strain hardening and deformation mechanisms of a high-nitrogen austenitic vanadium-containing Fe-17Cr-24Mn-1.3V-0.2C-0.8N steel was studied by uniaxial tensile tests, scanning and transmission electron microscopy. Hydrogen-charging for 15, 37, and 43 h reduces a yield strength, an ultimate tensile strength and elongation in the steel specimens. Hydrogencharging for 37-43 h leads to increase in strain-hardening coefficient at early degrees of deformation (up to 10%) compared to uncharged and 15 h-charged specimens. Hydrogen influences the deformation mechanisms of the high-nitrogen steel: besides dislocation slip, one of the main deformation mechanisms of hydrogen-containing steel specimens is mechanical twinning. Hydrogen-charging promotes twinning, microlocalization of a plastic flow and γ → ε martensitic transformation in the steel.

show abstract

Molecular‐Scale Modeling and Multiscale Experiments on the Elastic Properties of HR‐2 Steel Affected by Hydrogen

Zhang

Yin

Zhao

et al. 2019

steel research int.

View full text Add to dashboard Cite

Austenitic stainless steel is used in hydrogen containers. The hydrogen embrittlement has drawn much attention. In this paper, in situ measurement by neutron stress spectrometer and neutron scattering is carried out during quasi-static tensile tests. Based on the information at the micro-and macroscale obtained through these measurements, a molecular-scale simulation system with different numbers of grain boundaries is established. With the Tersoff potential parameters fitted by Kuopanportti, the change rates of the elastic modulus and yield limit of the steel with different concentrations of hydrogen can be calculated. On the Hydrogen Concentration in the SteelRod-shaped specimens with a rectangular cross-section were tested under a tensile load. The length of a sample was 100 mm,

show abstract

Hydrogen embrittlement in high interstitial alloyed 18Cr10Mn austenitic stainless steels

Cited by 31 publications

References 40 publications

The Influence of Hydrogen-Charging Regime on the Strain Hardening and Fracture Mechanism of High-Nitrogen Steel

The Influence of Hydrogen-Charging Regime on the Strain Hardening and Fracture Mechanism of High-Nitrogen Steel

Influence of Hydrogen-Charging Regime on Strain Hardening and Deformation Mechanism of Hot-Rolled High-Nitrogen Austenitic Steel

Molecular‐Scale Modeling and Multiscale Experiments on the Elastic Properties of HR‐2 Steel Affected by Hydrogen

Contact Info

Product

Resources

About