Abstract

Stress corrosion cracking (SCC) of type 316 stainless steel was studied in hot (∼92°C) solutions of NaOH particularly relevant to the caustic concentrations employed in the Kraft pulping process. Potentiostatically controlled slow strain rate testing techniques were employed to determine the most susceptible electrochemical potential regime of cracking and were compared with anodic polarization behaviour. The SCC kinetics were studied by fracture mechanics techniques as a function of stress intensity (K 1), temperature (T), potential (E) and caustic concentration (c). Attempts were made to estimate the pH within the stress corrosion crack. It was found that SCC was associated with primary transpassive behaviour, following a predominantly intergranular path, and that K ISCC≲10 MPa·m1/2 in 3.35M NaOH. The general SCC behaviour was consistent with the elements of the film rupture/dissolution models, with crack advance occurring via an electrochemical dissolution process controlled by the anodic behaviour of the chromium component. Résumé On a étudié la fissuration par corrosion sous tension des aciers inoxydables 316 dans des solutions chaudes (∼92°C) de NaOH. Les concentrations caustiques étaient sembiable à celles employées dans le processus de pulpation Kraft. Nous nous sommes servis des techniq ues de déformation à bassevitesse, réglé par un potentiostat, afin de déterminer le régime de potentiel électrochimique où l'acier est le plus susceptible à fissuration, et nous l'avons comparé au comportement de polarisation anodique. A l'aide de la mécanique de fissuration, on a étudié la cinétique de fissuration en fonction du facteur d'intensité de contraintes K 1, de la temperature T, du potentiel E, et de la concentration caustique c. Nous avons essayé d'estimer le pH à l'intérieur de la fissure.Nous avons constaté que la fissuration, quisuivait de manière prédominante une course intergranulaire, s'associait avec un comportement transpassif primaire, et que K ISCC ≲ 10 MPa.m1/2 dans NaOH de 3.35M. En général la façon de fissuration par corrosion sous tension était compatible avec des modèles bases sur la rupture et la dissolution d'une couche superficielle; la fissure progresse grâce à un processus de dissolution électrochimique commandé par le comportement anodique du chrome.

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