Effects of heat treatment on the microstructure and corrosion behavior of manganese aluminum bronzes

Abstract

Due to a much lower nickel content, manganese aluminum bronzes (MAB) are a cost-effective alternative to nickel aluminum bronzes (NAB). When the material is processed, different microstructures are observable in the material which have an impact on the corrosion resistance of MAB alloys. MAB samples were annealed at 900 °C and quenched in water. After that, annealing treatments at 600, 500, 400 and 300 °C for up to 24 h were performed and the samples were again quenched in water. Metallographic sections were prepared from all samples and potentiostatic corrosion tests at different potentials were performed in synthetic seawater. It was found that the sample annealed at 900 °C and quenched in water as well as those samples which underwent a second annealing treatment at low temperatures for shorter times exhibited a greater corrosion tendency than those undergoing a second annealing treatment at higher temperatures. X-ray diffraction measurements revealed that phase transformations and changes in grain size occurred during the annealing treatments. The increase in corrosion resistance as a result of annealing at higher temperatures is probably due to the strong intergrowth of the phases that are formed.

Mangan-Aluminium-Bronze (MAB) ist aufgrund des viel geringeren Nickelgehalts eine kostengünstigere Alternative zu Nickel-Aluminium-Bronze (NAB). Bei der Werkstoffverarbeitung treten unterschiedliche Gefüge im Werkstoff auf, welche die Korrosionsbeständigkeit von MAB-Legierungen beeinflussen. MAB-Proben wurden bei 900 °C geglüht und in Wasser abgeschreckt. Danach wurden Glühungen bei 600, 500, 400 und 300 °C für bis zu 24 h durchgeführt und abermals in Wasser abgeschreckt. Von allen Proben wurden metallographische Schliffe angefertigt und potentiostatische Korrosionstests bei unterschiedlichen Potentialen, in künstlichem Meerwasser durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass bei der bei 900 °C geglühten und abgeschreckten Probe, sowie jenen Proben die bei niedrigen Temperaturen und kürzeren Zeiten nachgeglüht wurden, eine stärkere Korrosionsneigung besteht, als bei den bei höheren Temperaturen nachgeglühten Proben. Röntgenbeugung-Messungen haben ergeben, dass es während der Temperungen zur Umwandlung von Phasen kommt und dabei auch die Korngrößen verändert werden. Die Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit durch Tempern bei höheren Temperaturen ist vermutlich auf die starke Verwachsung der gebildeten Phasen zurückzuführen.