ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коррозия нержавеющих сталей из "Кислородная коррозия оборудования химических производств " Нержавеющие стали достаточно широко применяются в качестве конструкционных материалов для производственного Оборудования, контактирующего с морской водой. [c.20] Хронопотенциостатические кривые, представленные на рис. 1.5, иллюстрируют типичное коррозионное поведение нержавеющей стали состава (%) Сг (17),Н1 (4),Си (2,5),Мо (1,5), Мп (0,75), 51 (0,40), С (0,035), остальное Ре в аэрированной морской воде при 30 °С. Кривые получены соответственно при потенциалах 0,10 0.15 и 0,30 В. Эти зависимости типичны для коррозии нержавеющей стали в морской воде. [c.20] Анализ приведенных кривых показывает, что при потенциалах 0,10 и 0,15 В сталь практически не подвержена коррозии потенциостатическая кривая проходит параллельно оси абсцисс, несмотря на некоторую синусоидальность кривых, средний ток коррозии остается небольшим. Синусоидальные формы кривых (особенно кривой на рис. 1.5,6) могут быть объяснены тем, что в морской воде при данных потенциалах протекает незначительная питтинговая коррозия стали. Появление пит-тингов сопровождается некоторым увеличением плотности коррозионного тока, но так как дальнейшего развития питтингов не происходит, сила тока каждый раз возвращается к своему Среднему значению. [c.20] При потенциале 0,30 В (рис. 1.5, е) изменяется характер анодного процесса. Образуются ионы металла, дающие растворимые соединения, что приводит к нарушению пассивного состояния металла и увеличению скорости его растворения про- цесс сопровождается значительной потерей массы металла. [c.20] Потенциал питтингообразования Епо является важной характеристикой коррозионной стойкости нержавеющих сталей. Чем выше потенциал питтингообразования, тем менее подвержена сталь этому типу коррозии. Потенциал питтингообразования принят за критерий для одной из классификаций нержавеющих сталей по их стойкости к морской коррозии. Для возможности сравнения коррозионной стойкости потенциалы сталей определяются в деаэрированной морской воде, не содержащей окислителей. [c.21] В табл. 1.3 представлены значения потенциала питтингообразования для некоторых нержавеющих сталей при температурах 30 и 80 °С. [c.21] С повышением температуры потенциал Епо снижается, а значит склонность стали к питтингообразованию возрастает. [c.21] В табл. 1.4 приведены потенциалы питтингообразования хромсодержащих нержавеющих сталей отечественных марок в 0,5 М растворе МаС1 при нормальных условиях. [c.22] На склонность нержавеющих сталей к питтингообразованию большое влияние оказывает также состояние поверхности. Гладкая, механически полированная поверхность стального оборудования значительно меньше подвержена коррозионному разрушению. Однако для электролитически полированных изделий из нержавеющей стали вероятность питтингообразования повышается. [c.23] Одной из распространенных форм коррозии оборудования из нержавеющей стали является контактная коррозия, протекающая при контакте деталей из нержавеющей стали с более благородными металлами или углеродом, в результате которого начинает действовать макрогальванический элемент с морской водой в качестве электролита. В этом гальваническом элементе сталь играет роль анода, т. е. она подвергается разрушению, интенсивность которого тем выше, чем больше внутренний ток элемента. [c.23] Наряду с другими факторами, вызывающими и интенсифицирующими различные виды коррозии (существование пар дифференциальной аэрации, производственные дефекты металла, наличие зазоров и щелей в негерметичных механических соединениях, влияние микроорганизмов, биологическое обрастание организмами растительного и животного происхождения) контакт нержавеющей стали и металлов с различными потенциалами может вызывать локальные формы коррозии оборудования из нержавеющей стали, например питтинговую или подповерхностную. [c.23] Все это следует учитывать при использовании морской воды на предприятиях химической промышленности. Так как все вышеперечисленные факторы практически трудноустранимы, во многих случаях экономически оправдана замена нержавеющей стали титаном и его сплавами. [c.23] Использование мартенситных сталей в морской воде и средах, содержащих хлориды, нецелесообразно из-за склонности к локальной коррозии, хотя коррозионная стойкость этих сталей может быть несколько повыщена увеличением содержания хрома и меди. [c.24] Коррозионная стойкость ферритных сталей в морской воде удовлетворительна, но применение сталей этого класса в качестве конструкционных материалов ограничено вследствие трудностей, связанных с механической обработкой деталей из этой стали и их соединением, в частности — пайкой и сваркой. [c.24] Механические свойства аустенитных сталей по некоторым показателям ниже, чем у мартенситных и ферритных, но коррозионная стойкость первых выще. [c.24] Увеличенное содержание хрома и никеля способствует повышению стойкости стали к точечной коррозии. Аналогичное действие оказывают молибден, кремний и рений, препятствующие зарождению и вызывающие репассивацию питтингов. Углерод, титан и ниобий снижают стойкость хромоникелевой стали к точечной коррозии, такое же действие оказывает марганец при одновременном снижении содержания хрома и никеля. В отличие от хрома никель и марганец способствуют аустенизации стали. Никель, как правило, повышает коррозионную стойкость и уменьшает вероятность коррозии под действием напряжения. Добавка никеля к хромистым сталям позволяет сохранять их аустенитную структуру. Типичный представитель никельсодержащих сталей — сталь 18/8 (18% Сг, 8% Ni), содержащая 0,02— 0,12% углерода. Скорость коррозии этой стали в морской воде равна 0,010—0,012 мм/год. [c.25] Хромоникелевые стали более стойки к коррозии в морской воде, чем хромистые, в результате того, что никель существенно повышает анодную поляризуемость. [c.25] Алюминий и кремний влияют на свойства стали так же, как хром, т. е. способствуют стабилизации а-фазы, в результате возрастает стойкость стали к окислению кислородом воздуха и другими газами-окислителями. Однако добавки кремния и алюминия существенно снижают стойкость стали к коррозии в морской воде и ухудшают механические характеристики. По этой причине содержание кремния в стали, как правило, не превышает 2%, а алюминия — 0,5%. [c.26] Молибден, который является стабилизатором ферритной фазы, способствует пассивации стали (повышает нижнюю границу потенциала питтингообразования) и тем самым повышает коррозионную стойкость. Например, сталь 18/8 Мо обладает высокой коррозионной стойкостью даже в растворах H2SO4. Добавка Мо способствует также повышению анодной поляризуемости, возможно, вследствие адсорбции на поверхности стали образующихся продуктов коррозии, но механизм действия Мо, очевидно, иной, чем у Ni, так как молибден не только уменьшает питтингообразование, но и снижает вероятность подповерхностной коррозии. [c.26] Вернуться к основной статье