Niobium Containing Precipitates in Ferritic Stainless Steel (Niobiumhoudende precipitaten in ferritisch roestvast staal)

Roestvast staal is in principe een Fe-Cr legering met voldoende Cr om he t materiaal tegen corrosie en oxidatie te beschermen door de vorming van een dunne en stabiele laag chroomoxide aan het oppervlak. Naast een uit stekende corrosie- en oxidatieweerstand in vergelijking met koolstofstaa l, biedt roestvast staal een combinatie van goede mechanische thermische en chemische eigenschappen voor een relatief lage kostprijs. Voor hoge- temperatuur-toepassingen kunnen zowel austenitische als ferritische roes tvaste stalen geselecteerd worden. Austenitische roestvast staallegering en hebben een hogere mechanische sterkte dan hun ferritische tegenhanger s, maar zijn tijdens thermische cycli meer onderhevig aan vervorming en verlies van de oxidehuid. Economisch gezien zijn ferritische legeringen interessanter omdat ze minder afhankelijk zijn van de hoge en fluctueren de Ni prijs. Als een compromis tussen een goede vervormbaarheid, hoge-te mperatuur-eigenschappen en weerstand tegen cyclische oxidatie, is het Nb gestabiliseerd ferritisch roestvast staal F14Nb ontwikkeld door Arcelor Mittal. De goede kruipweerstand van deze legering wordt toegeschreven aa n de precipitatie van Fe2Nb3 aan de korrelgrenzen. Een optimalisatie van deze staallegering vereist meer kennis in de aard van deze precipitaten . Het eerste doel van deze studie was het achterhalen van de aard van de F e2Nb3 precipitaten in de Nb gestabiliseerde ferritische roestvast staall egering F14Nb. Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Elect ron Microscopy (TEM) en in-situ TEM werden gebruikt om de faserela ties te bestuderen als functie van tijd en temperatuur. De kristallograf ie en samenstelling van de Fe2Nb3 precipitaten werden gekarakteriseerd m et Selective Area Electron Diffraction (SAED), Electron Energy Loss S pectroscopy (EELS), Wavelength Dispersive Spectroscopy (WDS) en Au ger Electron Spectroscopy (AES). Het tweede doel van dit werk was het bepalen van de invloed van legeringelementen op het precipitatiegedrag van ferritisch roestvast staal. Dit werd gerealiseerd door onderzoek van Fe-15Cr-xNb, Fe-15Cr-1Nb-yY (Y = C, N en O) en Fe-15Cr-xNb-zZ (Z = Al, Si en SiO2) legeringen. Ten slotte werd de aanwezigheid van de Fe2Nb3 fase in het Fe-Nb, Cr-Fe-Nb en Cr-Fe-Nb-O systeem systematisch bestudeerd.