خزش در اجزاء فولادهای آستنیتی
واضح است که
وقتی فولادهای فریتی/مارتنزیتی نمی‌توانند مقاومت به خوردگی کافی را ایجاد کنند،
فولادهای آستنیتی باید جایگزین فولادهای فریتی و مارتنزیتی در دمای بالا باشد.
فولادهای آستنیتی باید همچنین در مواقعی که فولادهای فریتی/مارتنزیتی نمی‌توانند
استحکام کافی در دمای بالا را تأمین کنند استفاده شوند[46]. یک مزیت دیگر آستنیت نسبت به زمینه
فریت در دمای بالا مبنی بر مقاومت به خزش بالاتر آن از زمینه فریتی است. دلیل آن
این است که نفوذ آهن در آستنیت دو برابر کوچک‌تر از فریت است. فولادهای آستینتی
عملیات حرارتی شده تجاری، به قدر کافی با مکانیزم‌های استحکام دهی مستحکم می شوند.
استحکام دهی توسط رسوب ناشی از کاربید، برای این مورد یکی از مؤثرترین راه ها برای
افزایش مقاومت به خزش دما بالا، برای فولادهای آستنیتی مقاوم به دمای بالا است. در
دمای بالا بازیابی به سرعت اتفاق می‌افتد، و مکانیزم اصلی استحکام دهی(رسوب دهی کاربیدها)
اثراتش را در طول زمان‌های طولانی از دست می‌دهد. در این موارد استحکام دهی توسط اتم‌های
بین نشین زمینه مقاومت به خزش را تعیین می‌کند[47].
مقاومت به خزش با نرخ خزش اندازه گیری می‌شود و توسط مکانیزم‌های استحکام دهی گفته شده در بخش 1-1-3، مقاومت به خزش می‌تواند افزایش یابد. متسو[1] و همکارانش تغییرات مقاومت به خزش توسط مکانیزم‌های استحکام دهی را بررسی کردند. این نویسندگان متوجه شدند که استحکام دهی توسط محلول جامد با یکسری اثرات ملایم، یک مکانیزم استحکام دهی پایدار در دماهای بالا برای افزایش مقاومت به خزش است. حتی یک استحکام دهنده بسیار موثر مانند نیتروژن می‌تواند مقاومت به خزش را 1.5 برابر افزایش دهد. به هر حال اثرات محدود است و کاهش نرخ خزش با افزایش اندازه دانه فقط در حد بیشتر از یک برابر ایجاد می‌شود[48].
استحکام دهی توسط رسوب کاربید مؤثرترین روش استحکام دهی است که به راحتی به بیشتر از سه برابر کاهش در نرخ خزش می‌توان دست یافت. به هر حال این مکانیزم پایدار نیست و اثراتش را در دمای بالا به خاطر درشت شدن ذرات از دست می‌دهد. این نویسندگان نتیجه گرفتند که رسوب بین دانه ای بهترین مکانیزم استحکام دهی برای افزایش مقاومت به خزش است و فولادهای آستنیتی با این مکانیزم استحکام دهی و همچنین دیگر مکانیزم‌ها می‌توانند در دماهای بالا به کار گرفته شوند.
استحکام خزشی فولادهای آستنیتی نه تنها وابسته به نرخ خزش است بلکه به سرعت شکل گیری حفرات بین دانه ای نیز وابسته است. برای فولادهای آستنیتی، شکست دما بالا اغلب ناشی از مکانیزم تخریب خزشی با حفرات و ترک‌های بین دانه ای است. برای مثال، زوتر[2]گزارش داده است که افرایش نرخ خزش و شکست نهایی توسط خزش در فولاد 316L وقتی آزمایشات خزش در دمای 650 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود سبب شکل گیری و رشد حفرات و ترک‌های لبه مرزدانه ای می‌شود[49]. شکست ناشی از خزش بین دانه ای سه مرحله زیر را طی می‌کند (شکل 4‑13).
1-جوانه زنی میکرو حفرات در مرزدانه: .به طور تجربی ثابت شده است که جوانه زنی حفره متناسب با نرخ خزش است. چابود-ریتیر[3] و همکارانش گزارش داده‌اند که خسارت خزشی با اندازه گیری طول ترک‌های مرزدانه ای برای یک HAZ فولاد 321 پیر شده اندازه گیری می‌شود و با کرنش خزشی تقریباً به طور خطی زیاد می‌شود. جوانه زنی حفره های مرزدانه ای ممکن است به دلایل دیگری نیز باشد. تجمع نابجایی‌ها در مراکز تمرکز تنش مانند مرزدانه، فصل مشترک رسوب/زمینه، ترک‌های رسوبات مرزدانه ای در نوک نابجایی‌های ستونی و لغزش نابجایی‌ها که منجر به شکل گیری حفره در محل تقاطع سه مرزدانه و یا لبه مرزدانه هایی که تحت تنش کشش هستند، رایج‌ترین محل‌های جوانه زنی حفرات است.
2-رشد حفرات یا ترک‌های جوانه زده ناشی از کرنش ویسکوپلاستیک دانه های اطراف و نفوذ جاهای خالی در طول مرزدانه است.
3-در نهایت، وقتی رشد حفرات مرزدانه ای با اندازه کافی بزرگ شد، آن‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند و یک ترک بزرگ‌تر را در طول مرزدانه شکل می‌دهند. شکست ناگهانی وقتی رخ می‌دهد که ترک‌های مرزدانه ای برای ایجاد ترک‌های بزرگ‌تر به یکدیگر متصل می‌شوند. شکل 4‑14 دو مثال از حفره های خزشی مرزدانه ای در یک فولاد آستنیتی اصلاح شده 309 که در دمای 700 مورد آزمون خزش قرار گرفته است را نشان می‌دهد.
