ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Аустенито-ферритные и высокопрочные коррозионкостойкие стали из "Теория коррозии и коррозионно-стойкие конструкционные сплавы " Снижение никеля до 2—6%, добавление меди, титана, алюминия приводят к появлению мартенситной структуры и дисперсионному повышению прочности стали добавление серы или селена улучшает обрабатываемость стали. Увеличение хрома и снижение никеля приводят к созданию фер-рито-аустенитных сталей. [c.178] Наибольший недостаток аустенитных коррозионностойких сталей, особенно резко отмечаемый в последнее время (при использовании этого материала в механически напряженных конструкциях), состоит в склонности почти всех аустенитных сталей к хлоридному коррозионному растрескиванию (К. Р.) и к растрескиванию в щелочных растворах, т.е. хрупкому разрушению в горячих растворах в зонах растягивающих напряжений, даже при напряжениях ниже предела текучести. [c.178] Особенности структуры стали IS rlONi [134, с. 67]. В зависимости от термической обработки в стали могут происходить следующие фазовые превращения выделение избыточных карбидных фаз и а-фазы при нагреве в интервале 450—900°С, образование выделений б-феррита при высокотемпературном нагреве образование а-фазы мар-тенситного типа при охлаждении или холодной пластической деформации. [c.179] Выделение карбидных фаз (карбидов хрома) наиболее часто приводит к появлению межкристаллитной коррозии. На стойкость стали к межкристаллитной коррозии влияют углерод, азот, хром и никель. Минимальное содержание углерода, не вызывающее склонности к МКК и позволяющее проводить сварку на достаточно больших сечениях, принимают равным 0,03 7о- Для устранения склонности к МКК при более высоком содержании углерода в состав сталей вводят сильные карбидообразователи — титан или ниобий. Азот может снижать склонность аустенитных сталей к МКК, что связывают с воздействием его на снижение активности углерода [100, 161]. При повышении содержания хрома растворимость углерода уменьшается, что должно облегчать выделение карбидов. Однако повышение концентрации хрома в аустените снижает склонность стали к межкристаллитной коррозии. Это можно объяснить тем, что при более высокой концентрации хрома, зоны вокруг выделившихся карбидов в меньшей степени обедняются хромом и поэтому являются более коррозионностойкими. Никель, уменьшая растворимость углерода в аустените,. повышает склонность стали к МКК. Более подробно процесс межкристаллитной коррозии рассмотрен в гл. IV. [c.179] Наличие в структуре аустенитной хромоникелевой стали б-феррита, возникающего при высоких степенях обжатия и скоростях деформирования, улучшает ее технологичность при горячей пластической деформации. Это объясняется различием в физических свойствах у- и б-фаз прочности, температурном коэффициенте линейного расширения, скорости рекристаллизации. [c.179] Применяемая обычно термообработка стали — закалка— для получения чисто аустенитной структуры заключается в нагреве до 900—1100°С, довольно кратковременной выдержке и быстром охлаждении (в воде или на воздухе) с температуры закалки. В отличие от мартенситных сталей закалка аустенитных сталей обеспечивает перевод их в наиболее пластичное состояние. В закаленном состоянии аустенитные стали имеют гомогенную структуру аустенита и максимальную стойкость к межкристаллитной коррозии. Если по техническим причинам закалку провести затруднительно, то для повышения стойкости к МКК ее можно заменить стабилизирующим отжигом, который проводят при более низких температурах. [c.180] Механические свойства. Практически все аустенитные стали имеют близкие механические свойства, приведенные ниже [51, с. 28]. [c.180] Диапазон этих характеристик определяется, в основном, методом обработки стали и ее маркой. [c.180] Сталь с аустенитной структурой упрочняется при холодной деформации, предел текучести некоторых сталей можно повысить легированием их азотом [134, 162]. [c.180] Коррозионное поведение. Коррозия в природных условиях [51, с. 33]. Аустенитные стали устойчивы как в промышленной, так и в морской атмосфере. Однако если сохранность внешнего вида играет важную роль, лучше применять сталь с молибденом — 18 rl2Ni2,5Mo. [c.180] В водных средах концентрация хлоридов является главным фактором, определяющим их коррозионную активность ло отношению к сталям. На ухудшение коррозионной стойкости коррозионностойких сталей значительно влияют снижение концентрации кислорода и уменьшение pH среды. В этих условиях нержавеющие стали могут подвергаться питтинговой и щелевой коррозии. [c.180] При исследовании устойчивости в различных почвах установлена высокая коррозионная стойкость сталей, как ферритных так и аустенитных, значительно превосходящая коррозионную стойкость других широко используемых металлов за исключением титана. [c.181] Коррозия в химических средах. Широко используют хромоникелевые стали в производстве азотной кислоты, а также в отраслях промышленности, связанных с применением ее растворов. [c.181] Устойчивость пассивного состояния определяется соотношением концентраций HNO3 и хлоридов или фторидов. Поэтому важно определение граничных концентраций галоидных ионов, ниже которых стали остаются пассивными (рис. 64, 65). [c.182] Стойкость стали 18 rlONi в кипящих растворах азотной кислоты (рис. 66, а) снижается при повышении концентрации кислоты, особенно резко при концентрации свыше 60 %-В этих случаях А1 оказывается гораздо более стойким (см. гл. X). [c.182] Сварные соединения стали при ее эксплуатации в азотной кислоте подвергаются межкристаллитному разрушению. Во избежание этого используют аустенитные стабилизированные стали или стали со сверхнизким содержанием углерода ( 0,03 % С). [c.183] Примечание. Стабилизирующий элемент в числителе Ti, в знаменателе Nb или сталь с содержанием 0,03 % С. [c.183] Коррозиоыностойкие стали в растворах серной кислоты можно запассивировать добавкой в раствор окислителей, например азотной кислоты, что способствует значительному расширению области концентраций и температур, при которых сталь является коррозионностойкой (рис. 66, в). Для пассивации такой стали в серной кислоте можно использовать также анодную защиту [22]. [c.184] Вернуться к основной статье