Passivity and resistance to localised corrosion of duplex stainless steels after ageing in solution containing chloride ions: local study using SIMS, high-resolution Auger and microcapillary techniques

Passivité et résistance à la corrosion localisée des aciers inoxydables duplex après vieillissement en milieu contenant des chlorures : étude locale par SIMS, Auger à haute résolution et microcapillaires

¹ ICB, UMR 5209 CNRS–Univ. de Bourgogne, BP 47870, 21078 Dijon Cedex, France
e-mail: vincent.vignal@u-bourgogne.fr
² ArcelorMittal, Global R&D Le Creusot, Industeel, BP 19, 71201 Le Creusot Cedex, France

Received: 5 November 2010
Accepted: 3 March 2011

Abstract

The influence of long-term ageing in NaCl on the passivity and electrochemical behaviour of UNS S32304 was studied. The passive film thickness, the Cr/Fe ratio and the chloride content were significantly increased after ageing. The chloride distribution depends on residual stresses, the sample microstructure and surface preparation. Local electrochemical measurements revealed that pitting potentials are between 250 and 550 mV vs. SCE after electropolishing. The higher the chloride content, the lower the local pitting potential. It was also shown that the presence of chloride was balanced by the enrichment in chromium after ageing. Then no pitting potential could be measured.

Résumé

L’influence d’un vieillissement de longue durée sur la passivité et le comportement électrochimique de l’acier inoxydable duplex UNS S32304 a été étudiée. L’épaisseur du film passif, le rapport Cr/Fe et la quantité de chlorures sont significativement augmentés après vieillissement. La distribution en chlorures dépend de l’état de contraintes résiduelles et de la préparation de surface. Les mesures électrochimiques locales montrent que le potentiel de piqûres est compris entre 250 et 550 mV/SCE après électropolissage. Le potentiel de piqûres diminue lorsque la teneur en chlorures augmente. Il a été aussi montré que la présence de chlorures est contrebalancée par l’enrichissement en chrome après vieillissement. Aucun potentiel de piqûres n’a pu alors être mesuré.