Microstructure-sensitive modeling of pitting corrosion: Effect of the crystallographic orientation

Brewick, Patrick T.; Kota, Nithya; Lewis, A. C.; DeGiorgi, Virginia G.; Geltmacher, Andrew B.; Qidwai, Muhammad A.

doi:10.1016/j.corsci.2017.09.009

Cited by 60 publications

(37 citation statements)

References 53 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…41 In the extreme cases, the corrosion potential can vary by 5-10% between the [111] and [100] planes. 43 In our example, the MPF model is used to study crystallographic orientation-dependent corrosion. Three principal planes, [111], [110], and [100], are represented by three different order parameters, η a , η b, and η c , respectively.…”

Section: Microstructure-dependent Corrosionmentioning

confidence: 99%

Modeling the effect of insoluble corrosion products on pitting corrosion kinetics of metals

2019

View full text Add to dashboard Cite

Most metals naturally corrode in an engineering environment and form corrosion products. The corrosion products can be either soluble or insoluble in the aqueous solution. The insoluble corrosion products (ICP) could have profound effects on the corrosion kinetics of the concerned metal. In this study, a multi-phase-field formulation is proposed to investigate the effects of ICP formation on pitting corrosion kinetics. The Gibbs free energy of the metal-electrolyte-insoluble corrosion product system consists of chemical, gradient, and electromigration free energy. The model is validated with experimental results and several representative cases are presented, including the effect of the porosity of ICP, under-deposit corrosion, corrosion of sensitized alloys, and microstructure-dependent pitting corrosion. It is observed that corrosion rate and pit morphology significantly depend on ICP and its porosity for the same applied potential.

show abstract

Section: Microstructure-dependent Corrosionmentioning

confidence: 99%

Modeling the effect of insoluble corrosion products on pitting corrosion kinetics of metals

2019

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Исследования ме тодами сканирующей электронной микроскопии, сканирующего вибрирующего электрода, зондовой микроскопии Кельвина и рентгеновской компью терной микроскопии показали, что возникновение точечной коррозии сильно зависит от микрострук турных особенностей на корродирующей поверх ности. Ими могут быть, например, включения, ча стицы второй фазы, агрегированные в растворе границы зерен, формы зерен, кристаллографиче ские ориентации, дефекты, механические повреж дения и плотность дислокаций [38].…”

Section: межкристаллитная и точечная коррозияunclassified

“…Ориентация зерна может оказывать значитель ное влияние на поведение сегрегаций легирующих элементов и как следствие на коррозионную стой кость сталей [38]. В работах [38,55] показано, что наиболее чувствительной поверхностью к точечной коррозии являются плоскости, ориентированные вблизи (001), тогда как плоскости (111) и (110) с бо лее высокой атомной плотностью имеют более вы сокую стойкость к точечной коррозии. В работе [56], посвященной исследованию эффекта кристал лографической ориентации для листов ферритной стали, отмечается, что наиболее сильная коррозия происходит на поверхности листа, где кристалли ческие плоскости (111) большинства зерен феррита параллельны поверхности листа.…”

Section: межкристаллитная и точечная коррозияunclassified

See 1 more Smart Citation

Проблемы Коррозии И Физико-Механические Модели Разрушения Конструкционных Материалов Для Энергомашиностроения

Заворин¹,

Любимова²,

Буваков³

et al. 2019

IZVESTIYA

View full text Add to dashboard Cite

Актуальность исследования обусловлена необходимостью увеличения ресурса тепломеханического оборудования вследствие снижения потерь металла от коррозионных повреждений. Продление ресурса и диагностирование состояния конструкционных материалов энергетического оборудования обусловлено нарастанием степени его износа на действующих электростанциях. В связи с этим требуется тщательный анализ существующих механизмов образования и разрушения оксидных пленок, образования микротрещин, эволюции микротрещин с последующим развитием макротрещин и структурных факторов, влияющих на эти механизмы. Это будет способствовать подготовки к переходу на качественно более информативный масштабный уровень исследований – наноразмерный и даже атомный, без чего невозможно кардинально решать задачи сбережения материалов, используемых для изготовления элементов энергетического оборудования, эксплуатируемых в условиях высоких температур и давления среды. Цель: анализ состояния проблемы в направлении надежного выявления признаков предкоррозионного разрушения, а также установления механизмов последующей коррозии поверхностей нагрева парогенераторов и других теплообменных установок для получения объективных сведений о коррозионной стойкости и жаропрочности сталей для изделий энергетического машиностроения, а также с целью создания информационной базы для обоснования задач и методологии исследований в этом направлении. Результаты исследования состояния проблемы. Установлены определяющие механизмы коррозионного разрушения под действием эксплуатационных факторов. Углубление понимания закономерностей действия этих факторов требует получения результатов наблюдения не только в статичном стоянии объекта исследований, но и в динамике их изменения.

show abstract

“…Recent advances in local electrochemical characterization techniques have allowed to develop research works at the microscopic scale [25]. These techniques are used in stress corrosion cracking (SCC) tests to capture, in-situ, the temporal electrochemical behaviour [26,27]. Experimental evidence show that pit growth rate is influenced by static stress in SCC tests [28,27,29] and by cyclic stress [6,30,31].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Modelling of corrosion fatigue crack initiation on martensitic stainless steel in high cycle fatigue regime

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

This paper presents an analytical model for assessing the corrosion fatigue crack initiation life on a martensitic stainless steel X12CrNiMoV12-3 in high cycle fatigue regime (between 10 5 and 10 7 cycles). Based on in-situ electrochemical measurements during corrosion fatigue tests in NaCl aqueous solution, the corrosion fatigue crack initiation mechanism was identified. Two main stages were investigated: (i) the fracture of the passive film by slip bands and (ii) the free dissolution of the metal developing fatigue crack initiation from a critical corrosion defect. The depassivation stress threshold corresponds to the median fatigue strength at 10 7 cycles for fatigue corrosion tests. For an applied stress range less than this threshold, the depassivation phenomenon was not observed at 10 7 cycles and no crack initiation occurred. The proposed model takes into account the depassivation process induced by the slip bands emergence at the specimen surface and the corrosion rate under cyclic loading. The experimental results are compared to the proposed model taking into account mechanical and electrochemical material parameters.

show abstract

Microstructure-sensitive modeling of pitting corrosion: Effect of the crystallographic orientation

Cited by 60 publications

References 53 publications

Modeling the effect of insoluble corrosion products on pitting corrosion kinetics of metals

Modeling the effect of insoluble corrosion products on pitting corrosion kinetics of metals

Проблемы Коррозии И Физико-Механические Модели Разрушения Конструкционных Материалов Для Энергомашиностроения

Modelling of corrosion fatigue crack initiation on martensitic stainless steel in high cycle fatigue regime

Contact Info

Product

Resources

About