Use of the Critical Acidification Model to Estimate the Influence of W in the Localized Corrosion Resistance of 25Cr Super Duplex Stainless Steels

Abstract

Two super duplex stainless steels (SDSS) with different W content, namely UNS S32750 (W-free) and UNS S39274 (2.1 wt.% W), were tested in simulated crevice corrosion environments to determine the influence of W on their corrosion resistance. Anodic potentiodynamic polarization experiments were performed in two different crevice-like-solutions: 1 M HCl (as reference for a pH = 0 environment), and 7 M LiCl, adjusted to the same pH value. Galvele’s critical acidification model was used to estimate the theoretical critical potential (Ecrit) and comparatively evaluate the corrosion resistance of the two SDSS. The anodic potentiodynamic polarization results showed a statistically significant difference between the two materials in only one test condition, i.e., 7 M Cl− at 60 °C. Additionally, the quantification of chemical dissolution of the metal cations after the tests suggested a surface enrichment in W only in the 7 M chloride solution. Scanning electron microscope (SEM) analysis indicated a uniform dissolution experienced by UNS S32750 in this environment, whereas UNS S39274 suffered selective corrosion of the ferrite-phase. These observations were reflected in a slight increase in the Ecrit values of UNS S32974 estimated with Galvele’s model.

Hyper Duplex Stainless Steels and Their Weldability

“…Tungsten katkılı dubleks paslanmazlar için PREN formülasyonunun W ilaveli versiyonunun geliştirilmesinden da anlaşılacağı üzere, ağırlıkça yaklaşık %2.2 oranına kadar eklendiğinde, W, çukur ve aralık korozyon direncinde ve yeniden pasivasyon potansiyeli üzerinde belirgin bir faydalı etkiye sahiptir [35]. Süper dubleks paslanmaz çeliklerde W ilavesinin üçüncül fazların çökelme kinetiği üzerindeki etkisinin incelendiği güncel bir çalışmada, ağırlıkça yaklaşık %2 W katkısının σ-fazının çökelmesini geciktirdiğini, tane ve faz sınırlarında χ-fazının oluşumunu desteklediğini ve zararlı fazların toplam konsantrasyonunu azalttığını ortaya koymuşlardır [36].…”

“… Hiper dubleks paslanmaz çeliklerin mevcutta oldukça sınırlı bir kullanım alanına sahip olmasına rağmen, zamanla östenitik paslanmaz ve dubleks paslanmaz çelik kullanılan sektörde ihtiyaçların gelişmesi ile kullanımının artacağı,  Dubleks paslanmaz çelikler arasında en yüksek kritik çukurlaşma sıcaklığına ve kritik çatlak korozyon sıcaklığına sahip olduğu [23,60,61]  Dubleks paslanmaz çelikler arasında en yüksek çekme ve yorulma dayanımlarına sahip olduğu [20,24],  Artan alaşım elementleri nedeniyle, yüksek sıcaklıkta servis, ısıl işlem ve kaynak proseslerinde intermetalik fazların, karbür ver nitrürlerin çökelmesine karşı hassas olduğu [4,8,[25][26][27][28], ancak N ve W ilavesinin de bu hassasiyeti büyük oranda engellediği [4,35,36],…”

Electrochemical Corrosion Behavior of 310S Stainless Steel in Hot Concentrated Tap Water

“…Tap water contains anions (e.g., Cl − , HCO 3 − , SO 4 2− ) and cations (e.g., Ca 2+ , Mg 2+ ), which play important roles in the corrosion of heating tubes [9][10][11][12]. Cl − ions must adsorb on the metal surface and subsequently cause the breakdown of passive films and the occurrence of pitting corrosion.…”