Critical pitting temperature measurements of stainless steels with an improved electrochemical method

An assessment of the corrosion behaviour of high-grade alloys in seawater at elevated temperature and under a high velocity impinging flow

An AES and XPS study of the high alloy austenitic stainless steel 254 SMO® tested in a ferric chloride solution

Superaustenites are mainly used in offshore applications, oil production and chemical industry. Most important types of localised corrosion of these steels are pitting and crevice corrosion. Investigated materials were N08028, S31254 and three modified alloys. Chromium content of investigated alloys varied between 20 and 27%, molybdenum between 3.2 and 6.0%, nitrogen between 0.1 and 0.36% and copper between 0 and 1.1%. For means of comparison stainless steel AISI 316L has been included in the study.



Pitting and crevice corrosion of these highly corrosion resistant steels has been investigated by use of standardized tests. Critical pitting temperature and critical crevice temperatures were determined according to ASTM G 48, Methods C and D, respectively. Electrochemical measurements for determination of pitting potentials were done according to ASTM G 61 as well as for determination of critical pitting temperatures according to ASTM G 150.



Results are presented as function of MARC (Measure of alloying for resistance to corrosion) defined by Speidel since linear correlation coefficients were higher when compared to conventional PREN. Results obtained by different testing methods must not be compared directly. Every test however is sensitive to microstructural defects like precipitations and segregations that decrease corrosion resistance. The higher alloyed a material is, the higher is its tendency to form microstructural defects, and the more difficult is it to reach its theoretical corrosion resistance at given chemical composition.



Loch- und Spaltkorrosion superaustenitischer Stahle



Die Hauptanwendungsgebiete von superaustenitischen Stahlen sind im Offshore-Anlagenbau bei der Ol- und Gasforderung und in der chemischen Industrie. Die wichtigsten Arten ortlicher Korrosion sind dabei Loch- und Spaltkorrosion. In der vorliegenden Arbeit wurden die Legierungen N08028, S31254 und drei neue Legierungen untersucht. Dabei wurde der Cr-Gehalt der Legierungen zwischen 20 und 27%, der Mo-Gehalt zwischen 3,2 und 6,0%, der Gehalt an Stickstoff zwischen 0,1 und 0,36% sowie der Cu-Gehalt zwischen 0 und 1,1% variiert. Als austenitischer Vergleichswerkstoff wurde der Stahl AISI 316L untersucht.



Die Bestandigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion wurde durch Standardprufverfahren ermittelt. Es wurden die kritische Lochfrastemperatur sowie die kritische Spaltkorrosionstemperatur nach ASTM G 48, Methode C und D, bestimmt. Weiters wurden elektrochemische Untersuchungen zur Bestimmung des Lochkorrosionspotentials nach ASTM G 61 und der kritischen Lochkorrosionstemperatur nach ASTM G 150 durchgefuhrt.



Die Ergebnisse sind als Funktion des von Speidel definierten MARC (Measure of alloying for resistance to corrosion) dargestellt, da dieser die besten Korrelationskoeffizienten ergab. Die verschiedenen Prufmethoden durfen nicht direkt miteinander verglichen werden. Der negative Einfluss von Ausscheidungen und Seigerungen auf die Korrosionsbestandigkeit ist jedoch mit allen Prufverfahren feststellbar. Je hoher legiert ein Werkstoff ist, desto schwieriger ist es, ihn frei von Ausscheidungen und Seigerungen herzustellen, und desto schwerer kann er seine theoretische Korrosionsbestandigkeit bei gegebener chemischer Zusammensetzung erreichen.

Pitting and crevice corrosion of superaustenitic stainless steels

This literature review is intended to give some general guidelines on corrosion testing of metals and alloys for marine applications, in particular with regard to the choice of the test environment...

M. B. Rockel

Papers

Temperature as a pitting and crevice corrosion criterion in the FeCl3 test