ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Стали и сплавы, устойчивые к воздействию температуры и агрессивной среды из "Материаловедение и технология конструкционных материалов " Коррозионная стойкость металлов резко повышается при образовании на их поверхности сплошной прочной оксидной пленки. Это явление называется пассивацией, а металлы, на поверхности которых образуется такая пленка — пассивирующимися. К этим металлам относятся алюминий, титан, хром, цинк. [c.169] По характеру коррозионного разрушения различают сплошную и местную коррозию. Сплошная коррозия захватывает всю поверхность металла. Ее делят на равномерную и неравномерную в зависимости от того, одинаковая ли глубина коррозионного разрушения на разных участках. При местной коррозии поражения локальны. В зависимости от степени локализации различают пятнистую, язвенную, точечную, межкристаллитную и др. виды местной коррозии. [c.169] Наиболее опасными видами являются коррозионное растрескивание и межкристаллитная (интеркристаллит-ная) коррозия, которая распространяется в металле по границам зерен. Она почти незаметна при внешнем осмотре, но изделия становятся непригодными, так как нарушается связь между зернами и резко снижается прочность. [c.169] Мерой коррозионной стойкости металлов и сплавов служит скорость коррозии в данной среде при данных условиях. Скорость коррозии может оцениваться глубинным показателем, мм/год или потерей массы металла в граммах за единицу времени, отнесенной к единице площади его поверхности, г/См ч). [c.170] Все рассмотренные выше конструкционные стали не обладают стойкостью против коррозии. Стали, обладающие устойчивостью против коррозии, называются коррозионностойкими (нержавеющими). [c.170] Коррозионная стойкость достигается при введении в сталь элементов, образующих на ее поверхности тонкие и прочные оксидные пленки, т.е. с помощью явления пассивации. При этом повышается электродный потенциал стали. Наилучший из этих элементов — хром. При введении в сталь более 12 % хрома её электродный потенциал возрастает скачкообразно и она становится устойчивой против коррозии в атмосфере, воде, ряде кислот, щелочей и солей. Стали, содержащие меньшее количество хрома, подвержены коррозии точно так же, как и углеродистые стали. В технике применяют хромистые и хромоникелевые коррозионностойкие стали. [c.170] Используются хромоникелевые стали для деталей изготовляемых из листовой стали штамповкой и сваркой в пищевой и химической промышленности, в холодильной технике. Поскольку никель дорогостоящий элемент, иногда его частично заменяют марганцем и используют сталь 10Х14Г14Н4Т. [c.173] Другие методы защиты от коррозии. Применение коррозионностойких сталей является самым надежным способом защиты от коррозии. Однако они значительно дороже обыкновенных углеродистых и низколегированных сталей. Кроме того, их применение не всегда возможно по техническим соображениям. Поэтому часто используют другие методы защиты металлических изделий от коррозии нанесение защитных покрытий и пленок (металлических и неметаллических), протекторную защиту, применение ингибиторов коррозии. [c.173] НО И электрохимическая защита. При нарушении сплошности покрытия основной металл, который является катодом, не разрушается. Примером анодного является покрытие сплавов железа цинком. [c.174] Металлические покрытия наносятся различными способами. При погружении в расплавленный металл поверхность изделия покрывается тонким и плотным слоем, затвердевающим после извлечения изделия. Этот способ применяется для нанесения покрытий цинком, оловом, свинцом и алюминием, температура плавления которых ниже, чем у защищаемого металла. При диффузионной металлизации изделие засыпают порошками алюминия, хрома, цинка и выдерживают при высокой температуре. При напылении поверхность изделия покрывают слоем расплавленного металла (цинка, алюминия, кадмия и др.) с помощью плазменной струи. При плакировании защищаемый металл подвергают совместной прокатке с защищающим (алюминием, титаном, нержавеющей сталью). Гальванический способ нанесения покрытий основан на осаждении под действием электрического тока тонкого слоя защитного металла (хрома, никеля, меди, кадмия) при погружении защищаемого изделия в раствор электролита. Припекание состоит в нанесении на защищаемый металл металлического порошка, который при спекании образует сплошной защитный слой и одновременно припекается к поверхности основного металла. [c.174] Неметаллические покрытия подразделяются на лакокрасочные, эмалевые, смоляные, покрытия пленочными полимерными материалами, резиной, смазочными материалами, керамические покрытия и др. [c.174] Покрытие резиной и эбонитом называют гуммированием. Его применяют для защиты химической аппаратуры от коррозионного действия кислот, щелочей и растворов солей. [c.175] Защита смазочными материалами производится при хранении и перевозке металлических изделий. При этом смазка периодически обновляется. [c.175] Особое место занимают покрытия, получаемые химической и электрохимической обработкой. Они превращают поверхностный слой изделия в химическое соединение, образующее сплошную защитную пленку. Наибольшее распространение имеют оксидные и фосфатные защитные пленки. Нанесение оксидных пленок называют оксидированием, а на стали—воронением. Для воронения стали детали погружают в растворы азотнокислых солей при температуре 140 °С. Фосфатные покрытия наносятся при погружении в разбавленный раствор фосфорной кислоты и кислого фосфата цинка или магния. В результате на поверхности детали образуется плотная пленка фосфатов железа. [c.175] ЛИЙ в качестве протекторов применяют сплавы цинка или магния. Например, подводные части судов (киль и винты) защищают цинковым протектором. [c.176] Для уменьшения агрессивности окружающей среды в нее в небольших количествах вводят химические соединения, называемые ингибиторами коррозии. Они значительно снижают скорость коррозии. Условием использования ингибиторов является эксплуатация изделия в замкнутой среде постоянного состава. Ингибиторы используются для защиты трубопроводов, теплообменных аппаратов, химической аппаратуры. Используют также бумагу, пропитанную ингибиторами. В нее заворачивают детали, подлежащие хранению или транспортировке. [c.176] Жаростойкость. Жаростойкие стали и сплавы. Под жаростойкими (окалиностойкими) сталями понимают стали, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности при высокой температуре (свыше 550 °С). При нагреве стали происходит окисление поверхности и образуется оксидная пленка (окалина). Дальнейшее окисление определяется скоростью проникновения атомов кислорода через эту пленку. До температуры 570 °С окалина на железе состоит из оксидов Fe O и FejOj. Они являются относительно плотными и скорость проникновения атомов кислорода через них невелика. При температуре выше 570 °С окалина состоит в основном из рыхлого оксида РеО. Через пленку этого оксида атомы кислорода проникают очень легко и скорость окисления многократно возрастает. [c.176] Вернуться к основной статье