Published 1986 | Version v1
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Changes occurring in the chemical composition of the precipitates in the steel X 20 CrMoV 12 1 during long-term high temperature service

  • 1. Mannesmann-Forschungsinstitut G.m.b.H., Duisburg (Germany, F.R.)

Description

The steel X 20 CrMoV 12 1 exhibits a tempered martensitic microstructure, when it is hardened and tempered in accordance with the appropriate material standards. At very low austenitizing temperatures the amount of carbon going into solution is small. The undissolved, relatively coarse carbides at these temperatures inhibit grain growth of the austenite. The martensite forming from such an austenite is very fine and often cannot be recognized as such, when examined by optical microscopy. The nonequilibrium structures resulting from the heat treatment will be progressively transformed to thermally more stable structures during high temperature service. The reactions taking place at high temperatures lead to an enrichment of the carbides with the alloying elements, the equilibrium compositions of the carbides being dependent on the temperature. Thus, for example, the composition of the carbide M23C6 is characteristic of heat treatment or service temperatures. The initial arrangement of various phases in the microstructure remains largely unaltered, despite the various precipitation reactions occurring during service. Metallographic examination enable one to determine the heat treatment of the components but they are not sufficient to assess the service conditions and, especially, the residual life of the components. (orig.)

Abstract (German)

Der Stahl X 20 CrMoV 12 1 zeigt nach einer normgerechten Waermebehandlung ein typisches Gefuege aus angelassenem Martensit. Bei einer zu niedrigen Austenitisierung sinkt der Gehalt an geloestem Kohlenstoff. Relativ grobe Carbide halten das Austenitkorn klein, so dass die Umwandlung zu einer feineren Martensitstruktur fuehrt, die dann als solche oft nicht im Lichtmikroskop zu erkennen ist. Diese verschiedenen, sich nicht im Gleichgewicht befindlichen Gefuege werden durch eine Zeitstandbeanspruchung in thermisch stabilere Gefuegezustaende ueberfuehrt. Durch die dabei ablaufenden Reaktionen werden die Legierungselemente in den Ausscheidungen angereichert und die Carbidzusammensetzung stellt sich entsprechend dem temperaturabhaengigen Gleichgewicht ein. Die Zusammensetzung der Phase M23C6 z.B. ist in diesem Zusammenhang kennzeichnend fuer die Behandlungs- bzw. Beanspruchungstemperatur. Die urspruenglich eingestellte Phasenanordnung bleibt, trotz der waehrend der Zeitstandbeanspruchung ablaufenden Ausscheidungsreaktionen, weitgehend in Form und Verteilung erhalten. Metallografische Gefuegeuntersuchungen lassen daher Schlussfolgerungen auf die Waermebehandlung des Ausgangszustandes zu, sind aber fuer die Beurteilung betrieblicher Beanspruchungsbedingungen oder gar fuer die Bestimmung der Restlebensdauer von Bauteilen nicht ausreichend. (orig.)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Veraenderung der Ausscheidungen im Stahl X 20 CrMoV 12 1 waehrend langzeitiger Zeitstandbeanspruchung

Publishing Information

Publisher
Riederer.
Imprint Place
Stuttgart (Germany, F.R.)
Imprint Title
Metallography
Imprint Pagination
515 p.
Journal Issue
no. 17
Series
Sonderbaende der Praktischen Metallographie.
Journal Page Range
p. 309-319.

Conference

Title
Metallography of metals and non-metals, and exhibition.
Original Conference Title
Metallographie-Tagung '85 und Ausstellung: Metallographie Metallischer und Nichtmetallischer Werkstoffe und Ausstellung
Acronym
Metallography conference '85 and exhibition
Dates
9-11 Oct 1985.
Place
Trier (Germany, F.R.).

Optional Information

Notes
Imprint:Metallographie.;Praeparationstechnik und Gefuegeanalyse an Schweiss- und Loetverbindungen, Korrosions- und Verschleissschutzschichten.