بررسی رفتار خوردگی بین دانه‌ای فولاد زنگ نزن مارتنزیتی uns s42000 با استفاده از طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی پتانسیودینامیک

در این پژوهش، عملیات حرارتی تمپر در دمای ثابت 550 درجه سانتی‌گراد و زمان‌های متفاوتی از 0.5 تا 24 ساعت بر روی نمونه‌های فولاد زنگ‌نزن مارتنزیتی uns s42000 صورت گرفت تا بتوان رفتار خوردگی بین‌دانه‌ای آلیاژ را مورد بررسی قرار داد. خصوصیات میکروساختار و خواص الکتروشیمیایی آلیاژ به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و روش پلاریزاسیون آندی ارزیابی شدند. خوردگی موضعی نمونه‌ها نیز با استفاده از روش طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی پتانسیودینامیک در ناحیه پتانسیل ترانس‌پسیو صورت گرفت. نتایج حاکی از خوردگی بین‌دانه‌ای شدیدی برای نمونه‌هایی با 2 ساعت عملیات حرارتی تمپر بود، درصورتی‌که زمان‌های طولانی عملیات حرارتی تمپر به دلیل حساسیت‌زدایی موجب تقلیل اثر تمپر بر خوردگی بین‌دانه‌ای می‌شود. علاوه بر این، نتایج طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی پتانسیودینامیک نشان داد که مقاومت انتقال بار نمونه‌ها در پتانسیل 1.10 ولت می‌تواند به‌عنوان معیار مهمی به‌منظور بررسی خوردگی بین‌دانه‌ای فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی مورد استفاده قرار گیرد، بدین‌صورت که هرچه مقاومت انتقال بار در این پتانسیل کمتر باشد، مقاومت به خوردگی بین‌دانه‌ای نیز کمتر خواهد بود. این نتایج در تطابق با تصاویر مربوط به مورفولوژی سطوح خورده شده بوده که بیانگر خوردگی یکنواخت، خوردگی موضعی و حساسیت‌زدایی به ترتیب برای نمونه‌های تمپر نشده، زمان‌های کوتاه تمپر و زمان‌های طولانی تمپر می‌باشد.

Investigation of the Intergranular Corrosion Behavior of UNS S42000 Martensitic Stainless Steels Using Potentiodynamic Electrochemical Impedance Spectroscopy

In this research, UNS S42000 martensitic stainless steel (SS) samples were subjected to tempering heat treatment at constant temperature of 550 oC for different time duration, ranging between 0.5 and 24 h, so as to assess the intergranular corrosion (IGC) behavior of the alloy. The microstructural characteristics and electrochemical properties of the alloys were evaluated using scanning electron microscopy (SEM) and anodic polarization method, respectively. The localized attack of the samples was investigated by potentiodynamic electrochemical impedance spectroscopy (PDEIS) in the transpassive potential region. The results indicated that tempering up to 2 h would be followed by severe intergranular attack at martensite lath interfaces; however, the effect of tempering on corrosion performance of the alloys would be suppressed at prolonged tempering due to desensitization. Moreover, the PDEIS results revealed that the charge transfer resistance (Rct) values of specimens at 1.10 V can be employed as a primary criterion in order to assess the localized attack of the martensitic SS. In this regard, the lower the Rct value at this DC bias potential, the lower the corrosion resistance to the IGC. These results were in good agreement with the SEM morphologies from the surfaces of corroded samples, indicating uniform corrosion, severe attack and desensitization for samples experiencing notempering, short tempering time and prolonged tempering, respectively.