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0.08
0.06
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8e−7
12e−7
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304 Stainless Steel
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800
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Degree of
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Thermodynamic Parameters
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CGF
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Input C γ , C γ , T , t TT
Cr
C
γβ
Calculate CCr(min) for t=100 h
Calculate t c
_t<
_ tc
Stage I Loop: 0.1 <
.
.
.
CCrγβ
_t
Stage II Loop: t c _< t <
TT
from carbide growth equation
adjust time increment
.
.
.
output T , t , CCrγβ
CCrγβ from empirical equation
adjust time increment
output T , t , CCrγβ
Stop
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C
n
Chromium concentration / wt%
Ó#Ó
16
14
12
10
8
o
T=700 C
15.2Cr−0.032C wt%
6
4
Model Exp.
0.5 h
10 h
−4e−7 −3e−7
0
−2e−7 −1e−7
1e−7
2e−7
3e−7
Distance from grain boundary / m
4e−7
ÐUqtsve{zetks{xyTvtµ¤KÕ ;wt¢y)e.yC|x­se}{zsuze·;ã|~y) { yG¼¤Âe¥Â úyC {xsvkyC|~}}tw5t{zy)wtsvC|xy)w'{xyCuxt´|~u^}>etß u6.¤wy) e{
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µ
10e−7
et
a l.
Experimental data
m
W
as
Kai et al.
Was et al.
fro
6e−7
m
l fro
el
Mo
d
FWHM / m
8e−7
4e−7
e
Mod
Was
del from
2e−7
0
o
May
er
& Krug
Mo
5
0
10
20
15
30
25
Time / h
ÐUúÐ sveÔ§t{x6y; µv¢Âº¶ yC|¢¡ey).yC ­}<}{zsuxu^.}tw t¨8{xyC{zwttseGy)|~{ryCw½.{xyCwtuxy)t ´|~}uitw5q}º{xek.s.tKÕwty)wtúyCt·^yGã|x|~y)sve{ ©ÝÂà) eú y^q­}vã¡Zsw¤|~q
-
)
3
Intergranular Attack Susceptibility (Acid Solutions)
Low
Temperature / o C
750
Moderate
High
Nominal composition:
16Cr−0.03C wt%
700
650
600
550
0.1
1
10
100
Time / h
>ÐU}sve)t{xy5}|xµ¤y)´w Âe prs.yÎÕ}|xy)t.yC¥uyC|~{~I}|xtt{x{xyCywtÕs)Ge|;{x)y)y)±se|x{~t}ur|xsuzet uxCy)Ùpr|xp;st vy8Q|~).e±ux|xy)etuxsv{Q|xstux}v|~|Qsvet}ux·;yCwÔã|~y){ ÜÂe|~ qtúy
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¡ZqsqCe{x{zy)uz¥ewtud|x}­}{z|~s}|xqty){zkw­}.s©y ¿ tsvst{zst
yC|¡y)y)>}{ztswy)u;}tw½}«|~{xsݼ¥
}{x eP}|~e.u³wtsvâ¥tuzyiy){z¹Ù}u°|UCe.­}{xyCwd¡Zs´|~qdqt{xksvtSy)}wtsZ|x@};tts´e{xgwyG£
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}G|~svs´|e²E>}uxs{zy)qt{ze.sà>}«|~s<ª6yCuxy)uxsv|xsux}|~sve su©e¤|}svty)w ¡ZqtyCÁ|~qy-qt{xe.s
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Interface Cr concentration
CEH
γ
C Cr
desensitisation
γβ
C Cr(critical)
sensitisation
γβ
C Cr(min)
0
τ ts tc
td
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CCrýiþi
γ
CCr
Grain
boundary
γβ
CCr
S2
interior of grain
0
0
z
(a) Initial state
z
r
(b) Carbides nucleation
C
C
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CCr ÿ
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CCr
S
1
γ
CCr
CCr
βγ
S2
γβ
CCr
γβ
CCr
0
0
z
r
(c) Growth of carbides
S2
r
z
ÐUse{xydµ¤´Â i¢qt{ze.st%)etCy)±|~{x}|~sveYt{xÀ­y8wt{xsk}est ·^ã|xy){ ݺµ »
(d) Self−healing
5
|~qy^e{zº¡r|~qQ>}{ztswtyCu¢svuuzÒ.)syC±|~v.uzº¡¢yCw-wtº¡Z½|~T¥y^ty)y)G|~yCw-}|i|~s.y }tw.|~qty
uxsvà)y8>}{xtsvwty¹>}¥y8CetuzswtyC{xy)w}uZ)euz|}|)Eprqu;|xqtyd}{xy)} ¢sures´eyC±
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|~yCk y){x}|~{xyUprqty8}{zy>} svu}t{x>¼¤sk}|~yCw½¡Zsv|xq½|~qty@}uxuzt.|~sveQ³vsty)}{Eqt{xe.s
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|~qsu6u°|}ey²³¯}q}es P>}v)t}|~yCw|~qy©qt{xe.sfCet)yC±|~{~}«|~s{xÀ­vyP­}uxy)we
s±|xy){xwsvâ¥tuxsve.y)qt}tsuz|xqt{xteq }«|}t½t}y²}kt}yd|xq­}|6wsvswtyCu@|~qyPwtyCtyG|~y)w
à)ty8s±|~K|¡.y ¿ ­}³}{zy>}ursvQ¡Zqtsq-|xqty8|~{~}tux e{z||xqty8qt{zeksvto}«|~e.ur}C{xeuzu|~qty
|¡½}{zy>}ur|~}¸yCu;}Cy¹¡Zs´|~qt|;})CtKt}|~sve²¤esvy)}u
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}tw |~qy.|}svts- }ty©svu¹t|dstws>}«|~y)w©prqtyky)evy)C|xse ¢>}{ztswy©e{xº¡r|~q
wtt{zstI|~qyPuxyCvÕqy>}vstIuz|~}eyd½}>Y)}tuxyd|~qtyC{x.¤w¤¤t}ksv¹stu°|}tsvs´|-}|;|~qtyd>}{xtsvwtyÎÕ
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|}«|~s}w'}uzk|xqtyKe{zÅ¡r|xq5E)}{xtsvwty)u^su;uxÒ.Csy)±|xvuxº¡y)w5|xQ¥yTty)y)G|~yCw5wtt{zst
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t{°|~qtyC{ivy>}w©|xdsv­}C)t{x}C©sv©|~qtyZt{zy)wtsvC|~svetu¥|~qtyZqt{ze.st)etCy)±|~{x}|~sve.t{xÀty)uC
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t{zy))svtsv|~}|~sve² }u^wtsuz)tuzuxy)w sv|~qtyPt{xyG¤svetu6qt}|~yC{)¹§;Å¡yCy){C²³|xqty)uzyK.¤wtyCu^}{xyPt|
uxsv|}ty;e{rt{~}C|~sv>}¥tt{z¥euzy)u;}uruzeky8®|xqty)Ûwt©t|;}C)e|Ze{¢Ktv|xsCek etyC±|
{xy)}C|xseu)6Эt{°|~qtyC{x.e{xy²uzekyT|~qyP.¤wtyCu;)e±|~}s5t}{~}.yC|xy){zu@¡Zqtsq5}{xyKwsvÒ.)t´|
|~e|}s²uxtq1}u ¿ ­}«|~y){z­}{°sv|xy){x}C|xse|~y){zkuK}tw|xquI}tt{zº¼¤sv½}|xseudqt}ºyQ|~
yK½}wtyKs|~qty©)}Ct}|xseu)6Í'|~qsu@¡e{x¸¦²³} }«|x|~yCk¤|6su@½}wyP|~-C{xy>}«|~y©}QeyCty){x}
tq±uxsv>} .¤wy)¡Zs´|~qksvtsK%}tt{x>¼¤sk}|xsetu|~It{xyCwtsG|;uxy)uxsv|xsux}|~sve-s}tu°|~yCtsv|xs
uz|~}sy)uzuruz|xy)y)vu)
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ettw­}{zt{xyC)svtsv|~}|~sve;§^yCt)y²³}kuxã|¡}{zy©¸tº¡Z }u¹pZªZ·p· »yG|}vt{zes)}³}tw
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yes
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Cr =
Decrease the amount of Ni by step
Ni = Ni − step
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2
Compute equilibrium
Calculate the equilibrium carbon activity,UCEQ
Is |UCFAR−UCEQ|< ε1 ?
no
Is UCFAR<UCEQ?
B = Cr
yes
yes
Calculate velociy (v) of Cr and Ni
no
no
A = Cr
Is |vCr − vNi |< ε 2 ?
yes
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304 Stainless Steel
T = 700 oC
13
Present model
1h
10 h
100 h
12
11
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Measured data
9
1h
8
10 h
7
100 h
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Measured data
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Present model
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650 o C
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