TY - JOUR A1 - Rosemann, Paul A1 - Müller, Christina A1 - Meyer, A. A1 - Halle, T. T1 - Influence of nitrogen on the corrosion resistance of martensitic stainless steels N2 - The corrosion resistance of martensitic stainless steels (MSS) depends strongly on the chemical composition and the applied heat treatment. Both determines the distribution of the alloying elements in the microstructure and the resulting material properties. The addition of nitrogen is known to be beneficial for the pitting corrosion resistance of stainless steels. In case of MSS this effect is not only connected to nitrogen itself because nitrogen can be used to substitute carbon which also influences the result of the heat treatment process. This paper shows the effect of nitrogen on the corrosion resistance in relation to the hardening process of MSS. Therefore the effects of austenitization duration, austenitization temperature and cooling rate on microstructure, hardness and corrosion resistance were studied on the MSS X30CrMoN15 1 and X50CrMoV15. The effect of different cooling rates was studied in the range of > 100 K/s down to 1 K/s using the jominy end quench test. The changes in corrosion resistance were detected with electrochemical potentiodynamic reactivation (EPR) and by the determination of critical pitting potentials. Besides this experimental approach thermodynamic calculations with the software thermocalc will be presented and used for the interpretation of the effect of nitrogen on the corrosion resistance of MSS. T2 - 18th Chemnitz Seminar on Materials Engineering – 18. Werkstofftechnisches Kolloquium CY - Chemnitz, Germany KW - Martensitic stainless steels KW - Corrosion resistance KW - Heat treatment PY - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-366956 VL - 118 IS - 1 SP - 19 EP - 19 PB - IOP Publishing AN - OPUS4-36695 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul A1 - Müller, C. A1 - Meyer, A. A1 - Halle, T. T1 - Einfluss von Stickstoff auf Mikrostruktur und Korrosionsverhalten martensitischer nichtrostender Stähle N2 - Die Korrosionsbeständigkeit martensitischer nichtrostender Stähle (MNS) wird wesentlich von der chemischen Zusammensetzung und dem Wärmebehandlungszustand beeinflusst. Beides bestimmt die Verteilung der Legierungselemente im Gefüge und die daraus resultierenden Werkstoffeigenschaften. Das Legieren mit Stickstoff bewirkt im Allgemeinen eine Verbesserung der Lochkorrosionsbeständigkeit von nichtrostenden Stählen. Bei martensitischen nichtrostenden Stählen ist dieser Effekt nicht nur auf den Stickstoffgehalt selbst zurückzuführen, sondern auch auf den gleichzeitig verringerten Kohlenstoffgehalt, der ebenfalls das Ergebnis der Wärmebehandlung beeinflusst. In dieser Arbeit wird der Einfluss von Stickstoff auf die Korrosionsbeständigkeit in Bezug zum Härtungsprozess von MNS dargestellt. Dazu wird vergleichend der Effekt von Austenitisierungsdauer, -temperatur und Abkühlgeschwindigkeit auf Gefüge, Härte und Korrosionsbeständigkeit der MNS X50CrMoV15 und X30CrMoN15 1 untersucht. Die Abkühlgeschwindigkeit wurde mit dem Stirnabschreckversuch gezielt variiert, um den Einfluss von Abkühlgeschwindigkeiten von > 100 K/s bis 1 K/s zu charakterisieren. Die Veränderungen der Korrosionsbeständigkeit werden durch die elektrochemisch potentiodynamische Reaktivierung (EPR) und durch die Bestimmung kritischer Lochkorrosionspotentiale dokumentiert. Neben diesem experimentellen Ansatz werden auch die Ergebnisse von thermodynamischen Berechnungen mit der Software Thermocalc vorgestellt und abschließend auch zur Interpretation des Einflusses von Stickstoff auf die Korrosionsbeständigkeit martensitischer nichtrostender Stähle genutzt. T2 - 18. Werkstofftechnisches Kolloquium der TU Chemnitz CY - Chemnitz, Germany DA - 10.03.2016 KW - Korrosionsbeständigkeit KW - Corrosion resistance KW - Wärmebehandlung KW - Heat treatment KW - Nichtrostende Stähle KW - Stainless steels KW - Thermocalc KW - Thermocalc PY - 2016 AN - OPUS4-37261 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul A1 - Müller, C. A1 - Meyer, A. A1 - Halle, T. T1 - Einfluss von Stickstoff auf Mikrostruktur und Korrosionsverhalten martensitischer nichtrostender Stähle N2 - Die Korrosionsbeständigkeit martensitischer nichtrostender Stähle (MNS) wird wesentlich von der chemischen Zusammensetzung und dem Wärmebehandlungszustand beeinflusst. Beides bestimmt die Verteilung der Legierungselemente im Gefüge und die daraus resultierenden Werkstoffeigenschaften. Das Legieren mit Stickstoff bewirkt im Allgemeinen eine Verbesserung der Lochkorrosionsbeständigkeit von nichtrostenden Stählen. Bei martensitischen nichtrostenden Stählen ist dieser Effekt nicht nur auf den Stickstoffgehalt selbst zurückzuführen, sondern auch auf den gleichzeitig verringerten Kohlenstoffgehalt, der ebenfalls das Ergebnis der Wärmebehandlung beeinflusst. In dieser Arbeit wird der Einfluss von Stickstoff auf die Korrosionsbeständigkeit in Bezug zum Härtungsprozess von MNS dargestellt. Dazu wird vergleichend der Effekt von Austenitisierungsdauer, -temperatur und Abkühlgeschwindigkeit auf Gefüge, Härte und Korrosionsbeständigkeit der MNS X50CrMoV15 und X30CrMoN15 1 untersucht. Die Abkühlgeschwindigkeit wurde mit dem Stirnabschreckversuch gezielt variiert, um den Einfluss von Abkühlgeschwindigkeiten von > 100 K/s bis 1 K/s zu charakterisieren. Die Veränderungen der Korrosionsbeständigkeit werden durch die elektrochemisch potentiodynamische Reaktivierung (EPR) und durch die Bestimmung kritischer Lochkorrosionspotentiale dokumentiert. Neben diesem experimentellen Ansatz werden auch die Ergebnisse von thermodynamischen Berechnungen mit der Software Thermocalc vorgestellt und abschließend auch zur Interpretation des Einflusses von Stickstoff auf die Korrosionsbeständigkeit martensitischer nichtrostender Stähle genutzt. T2 - Forschungsseminar des MDZWP 2016 CY - Magdeburg, Germany DA - 31.03.2016 KW - Korrosionsbeständigkeit KW - Corrosion resistance KW - Wärmebehandlung KW - Heat treatment KW - Nichtrostende Stähle KW - Stainless steels KW - Thermocalc KW - Thermocalc PY - 2016 AN - OPUS4-37262 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul A1 - Müller, C. A1 - Meyer, A. A1 - Halle, T. ED - Lampke, T. ED - Wagner, G. ED - Wagner, M.F.-X. T1 - Einfluss von Stickstoff auf Mikrostruktur und Korrosionsverhalten martensitischer nichtrostender Stähle N2 - Die Korrosionsbeständigkeit martensitischer nichtrostender Stähle (MNS) wird wesentlich von der chemischen Zusammensetzung und dem Wärmebehandlungszustand beeinflusst. Beides bestimmt die Verteilung der Legierungselemente im Gefüge und die daraus resultierenden Werkstoffeigenschaften. Das Legieren mit Stickstoff bewirkt im Allgemeinen eine Verbesserung der Lochkorrosionsbeständigkeit von nichtrostenden Stählen. Bei martensitischen nichtrostenden Stählen ist dieser Effekt nicht nur auf den Stickstoffgehalt selbst zurückzuführen, sondern auch auf den gleichzeitig verringerten Kohlenstoffgehalt, der ebenfalls das Ergebnis der Wärmebehandlung beeinflusst. In dieser Arbeit wird der Einfluss von Stickstoff auf die Korrosionsbeständigkeit in Bezug zum Härtungsprozess von MNS dargestellt. Dazu wird vergleichend der Effekt von Austenitisierungsdauer, -temperatur und Abkühlgeschwindigkeit auf Gefüge, Härte und Korrosionsbeständigkeit der MNS X50CrMoV15 und X30CrMoN15 1 untersucht. Die Abkühlgeschwindigkeit wurde mit dem Stirnabschreckversuch gezielt variiert, um den Einfluss von Abkühlgeschwindigkeiten von > 100 K/s bis 1 K/s zu charakterisieren. Die Veränderungen der Korrosionsbeständigkeit werden durch die elektrochemisch potentiodynamische Reaktivierung (EPR) und durch die Bestimmung kritischer Lochkorrosionspotentiale dokumentiert. Neben diesem experimentellen Ansatz werden auch die Ergebnisse von thermodynamischen Berechnungen mit der Software Thermocalc vorgestellt und abschließend auch zur Interpretation des Einflusses von Stickstoff auf die Korrosionsbeständigkeit martensitischer nichtrostender Stähle genutzt. T2 - 18. Werkstofftechnisches Kolloquium der TU Chemnitz CY - Chemnitz, Germany DA - 10.03.2016 KW - Korrosionsbeständigkeit KW - Corrosion resistance KW - Wärmebehandlung KW - Heat treatment KW - Nichtrostende Stähle KW - Stainless steels KW - Thermocalc KW - Thermocalc PY - 2016 SN - 978-3-00-052212-3 SN - 1439-1597 VL - 59 SP - 325 EP - 336 PB - TU Chemnitz, Fakultät für Maschinenbau, Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik CY - Chemnitz AN - OPUS4-37263 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kauss, N. A1 - Rosemann, Paul T1 - Age-hardening behaviour, microstructure and corrosion resistance of the copper alloyed stainless steel 1.4542 N2 - The copper alloyed stainless steel 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) is used in different areas due to its good mechanical properties and corrosion resistance. Strength and corrosion resistance can be adjusted by the heat treatment, which is of importance for the application of this alloy. The mechanical properties (strength and hardness) are attributed to the dispersive precipitation of the copper rich ε–Phase. The additional precipitation of chromi-um carbides can reduce the corrosion resistance. Different ageing states were produced to investigate the precipitation behaviour with various methods. Furthermore, the influence of cold-rolling on the precipitation behaviour was studied in comparison to a solution annealed state without deformation. The microstructure was studied by SEM and the variations of hardness and magnetic proportion were characterised. The electrochemical potentiodynamic reactivation (EPR) was used to determine the corrosion resistance and detect chromium depletion in all heat-treated states. The results show that a work hard-ening accelerates the precipitation rate, while ageing at 600 °C reduces the corrosion resistance due to chromium depletion. T2 - 20. Werkstofftechnischen Kolloquium CY - Chemnitz, Germany DA - 14.03.2018 KW - Corrosion KW - Heat treatment KW - Stainless steel KW - Corrosion resistance KW - EPR KW - Corrosion testing PY - 2018 AN - OPUS4-44553 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kauss, N. A1 - Rosemann, Paul T1 - Age-hardening behaviour, microstructure and corrosion resistance of the copper alloyed stainless steel 1.4542 N2 - The copper alloyed stainless steel 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) is used in different areas due to its good mechanical properties and corrosion resistance. Strength and corrosion resistance can be adjusted by the heat treatment, which is of importance for the application of this alloy. The mechanical properties (strength and hardness) are attributed to the dispersive precipitation of the copper rich ε–Phase. The additional precipitation of chromi-um carbides can reduce the corrosion resistance. Different ageing states were produced to investigate the precipitation behaviour with various methods. Furthermore, the influence of cold-rolling on the precipitation behaviour was studied in comparison to a solution annealed state without deformation. The microstructure was studied by SEM and the variations of hardness and magnetic proportion were characterised. The electrochemical potentiodynamic reactivation (EPR) was used to determine the corrosion resistance and detect chromium depletion in all heat-treated states. The results show that a work hard-ening accelerates the precipitation rate, while ageing at 600 °C reduces the corrosion resistance due to chromium depletion. T2 - 20. Werkstofftechnisches Kolloquium CY - Chemnitz, Germany DA - 14.03.2018 KW - Corrosion KW - Corrosion resistance KW - Corrosion testing KW - EPR KW - Heat treatment KW - Stainless steel PY - 2018 SN - 978-3-00-058901-0 SN - 1439-1597 VL - 72 SP - 277 EP - 284 PB - Eigenverlag CY - Chemnitz AN - OPUS4-44558 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kauss, N. A1 - Rosemann, Paul A1 - Halle, T. T1 - Age-hardening behaviour, microstructure and corrosion resistance of the copper alloyed stainless steel 1.4542 N2 - The copper alloyed stainless steel 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) is used in different areas due to its good mechanical properties and corrosion resistance. Strength and corrosion resistance can be adjusted by the heat treatment, which is of importance for the application of this alloy. The mechanical properties (strength and hardness) are attributed to the dispersive precipitation of the copper rich ε–Phase. The additional precipitation of chromium carbides can reduce the corrosion resistance. Different ageing states were produced to investigate the precipitation behaviour with various methods. Furthermore, the influence of cold-rolling on the precipitation behaviour was studied in comparison to a solution annealed state without deformation. The microstructure was studied by SEM and the variations of hardness and magnetic proportion were characterised. The electrochemical potentiodynamic reactivation (EPR) was used to determine the corrosion resistance and detect chromium depletion in all heattreated states. The results show that a work hardening accelerates the precipitation rate, while ageing at 600 °C reduces the corrosion resistance due to chromium depletion. T2 - WTK2018 CY - Chemnitz DA - 14.03.2018 KW - Corrosion KW - Corrosion resistance KW - Corrosion testing KW - EPR KW - Heat treatment KW - Stainless steel PY - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-452482 SN - 1757-899X SN - 1757-8981 VL - 373 SP - Article 012020, 1 EP - 9 PB - Institute of Physics CY - London AN - OPUS4-45248 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul A1 - Müller, C. A1 - Kauss, N. A1 - Halle, T. T1 - Application of the electrochemical potentiodynamic reactivation method on martensitic stainless steels N2 - The double loop electrochemical potentiodynamic reactivation (EPR) method is a standardised procedure for detecting and quantifying sensitisation on austenitic, ferritic and ferritic-austenitic stainless-steel grades. This sensitisation is caused by microstructural alternations, as the formation of chromium carbides, nitrides or sigma-phases, which generate local chromium depleted zones nearby. The latter strongly influence the corrosion resistance and the electrochemical response of a stainless steel during electrochemical potentiodynamic reactivation, providing important information on the degree of chromium depletion. In case of martensitic stainless steels, which are used for cutlery and surgical instruments, the heat treatment has a strong impact on the microstructure, the material properties and especially on the corrosion resistance. To study this interaction, the EPR method was modified for the application on martensitic stainless steels with about 13 wt.-% chromium. Different H2SO4 concentrations and EPR-parameters were tested and compared on two standard martensitic stainless-steel grades (AISI 420 A / X20Cr13 and AISI 420 C / X46Cr13) to define applicable parameters. Afterwards, these parameters were used to study the effect of austenitisation time and cooling rate on the corrosion resistance of both martensitic stainless steels. The response of both alloys was different due to the different carbon levels, which will be explained by microstructural investigations in detail. All results allow postulating a process window, in which chromium depletion is suppressed and an optimised corrosion resistance is guaranteed. Based on this research, the modified EPR-test is now used to control the heat treatment and its impact on the corrosion resistance of martensitic stainless steels in the cutlery industry. The EPR-test is thus an interesting alternative for manufacturers, processors, users and researchers to the time-consuming exposition test normally used to characterise the corrosion resistance of martensitic stainless steels. T2 - Electrochemical Methods in Corrosion Research 2018 CY - Cambridge, UK DA - 22.07.2018 KW - EPR KW - Corrosion resistance KW - Heat treatment KW - Stainless steels KW - Corrosion KW - Corrosion testing KW - Martensitic stainless steels PY - 2018 AN - OPUS4-45613 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rosemann, Paul A1 - Müller, C. A1 - Baumann, O. A1 - Modersohn, W. A1 - Halle, T. T1 - Influence of the post-weld surface treatment on the corrosion resistance of the duplex stainless steel 1.4062 N2 - The duplex stainless steel 1.4062 (X2CrNiN22-2) is used as alternative material to austenitic stainless steels in the construction industry. The corrosion resistance of welded seams is influenced by the base material, the weld filler material, the welding process and also by the final surface treatment. The scale layer next to the weld seam can be removed by grinding, pickling, electro-polished or blasting depending on the application and the requested corrosion resistance. Blasted surfaces are often used in industrial practice due to the easier and cheaper manufacturing process compared to pickled or electro-polished surfaces. Furthermore blasting with corundum-grain is more effective than blasting with glass-beads which also lower the process costs. In recent years, stainless steel surfaces showed an unusually high susceptibility to pitting corrosion after grinding with corundum. For this reason, it is now also questioned critically whether the corrosion resistance is influenced by the applied blasting agent. This question was specifically investigated by comparing grinded, pickled, corundum-grain- and glass-bead-blasted welding seams. Results of the SEM analyses of the blasting agents and the blasted surfaces will be presented and correlated with the different performed corrosion tests (potential measurement, KorroPad-test and pitting potential) on welding seams with different surface treatments. T2 - 19. Werkstofftechnisches Kolloquium Chemnitz CY - Chemnitz, Germany DA - 16.03.2017 KW - Corrosion resistance KW - Duplex stainless steel KW - Influence PY - 2017 SN - 978-3-00-055705-7 SN - 1439-1597 VL - 61 SP - 172 EP - 180 PB - Schriftreihe Werkstoffe und werkstofftechnische Anwendungen CY - Chemnitz AN - OPUS4-40168 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dieck, S. A1 - Ecke, M. A1 - Rosemann, Paul A1 - Halle, T. T1 - Enhanced properties of martensitic stainless steel due to austenite reversion N2 - The novel heat treatment concept of “Quenching and Partitioning” (Q&P) enables producing low alloyed martensitic steels with high strength and formability. Therefore austenite, retaining from a quenching temperature between Mf and Ms, is stabilised by carbon diffusion. This stabilised austenite transforms in martensite (TRIP effect) under mechanical loading. Current investigations on the Q&P heat treatment of martensitic stainless steels reveal a further enhancement of mechanical properties due to higher amounts of austenite. Thus a tensile strength of 1.800 MPa and a maximum elongation of 20 % are possible, while mechanical properties under compression are much higher due to a distinct SD effect. The presentation aims to gain a further understanding of the Q&P heat treatment and the resulting mechanical properties for the steel X46Cr13, especially the mechanical behaviour under dynamic mechanical loading condition. Results of drop work and Split Hopkinson Pressure Bar test confirms the findings of quasi static compression test. Furthermore, Charpy impact tests show higher impact toughness compared to the common heat treatment of quenching and tempering (Q&T). Complementary investigations indicate a higher corrosion resistance of Q&P compared to Q&T. T2 - 12th International Nordmetall Colloquium CY - Chemnitz, Germany DA - 05.12.2017 KW - Corrosion resistance KW - Heat treatment KW - Martensite KW - Quenching and partitioning KW - Stainless steel KW - KorroPad PY - 2017 AN - OPUS4-43339 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -