Nitrogen Redistribution in Steel Weldments

Authors: Kučera, J.; Million, B.; Stránský, K.

Source: Canadian Metallurgical Quarterly, Number 3, July-September 1994 , pp. 251-254(4)

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Abstract:

Diffusion experiments on nitrogen redistribution in welded (nitridized carbon)/(stainless) steels have been carried out between 500 and 1100°C. Experimental samples had the form of sandwich-like couples. It has been stated that the nitrogen diffusion occurs in a similar way to carbon diffusion in steel weldments. Metallographic investigations have revealed that the nitrogen zone is formed close to the weld interface in stainless steel. Its growth depends on time and temperature and is characterized by the activation energy Q = 32.3 kJ mol⁻¹. The measured diffusion coefficients in stainless steel satisfy the Arrhenius equation and, completed by literature data, make it possible to calculate the diffusion interaction coefficients β_N ⁱ, where i = Cr and Ni. The measured concentration jumps in the weld planes are interpreted in terms of Wagner's activity coefficients γ^± and limit concentrations N(0)^±

Résumé

Les expériences sur la redistribution de l'azote dans les soudures d'acier (au carbone nitruré)/(inoxydables) ont été menées entre 500 et 1100°C. Les échantillons expérimentaux avaient la forme de couples de type sandwich. Il a été constaté que la diffusion de l'azote se passe de façon similaire a celle du carbone au sein des soudures d;amp;#x0027;acier. Des études métallographiques ont révelé que dans l'acier inoxydable la zone nitrurée se forme prés de l'interface de la soudure. Sa croissance dépend du temps et de la température; elle est caractérisée par l'énergie d'activation Q = 32.3 kJ mol⁻¹. Les coefficients de diffusions mesurés satisfont l'équation d'Arrhenius et, complétées par des données bibliographiques, rendent possible le calcul des coefficients d'interaction de diffusions β_N ⁱ, i = Cr et Ni. Les sauts de concentration measurés dans les plans de soudures sont interprétées en termes des coefficients d'activité de Wagner γ^± et de concentrations limites N(0)^±.

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1179/000844394795539208

Publication date: 1994-07-01

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