ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коррозия и эрозия из "Прочность паровых турбин Изд.2 " Местная коррозия может поражать металл точками, пятнами и отдельными очагами. Избирательная коррозия,по границам зерен называется интеркристаллитной. Межкристаллитный слой окислов разрыхляет структуру металла, понижает его деформационную способность и прочность. Существует избирательная коррозия по определенным кристаллографическим направлениям, через отдельные кристаллиты, так называемая транскристаллитная коррозия. Последние два вида коррозии очень опасны тем, что деталь может разрушиться при очень малом (по массе) количестве продуктов коррозии [20, 80, 158]. Причиной развития этих видов коррозии является неоднородность поверхности металла. Есть стали, чувствительные к интеркристаллитной коррозии. [c.24] Особенно сильно развивается избирательная коррозия при напряженном состояни и детали. Напряжения обычно распределяются неравномерно и вызывают неравномерную избирательную коррозию по границам зерен. Очень резко усиливается коррозия при переменной циклической нагрузке. Наиболее часта и наиболее разрушительна электрохимическая коррозия металлов в растворах, влажном паре, влажной атмосфере. Коррозия при высоких температурах, в частности паровая, связана с окислением металла. Существуют так называемые пассивирующие металлы, образующие на поверхности сплава тонкий слой тугоплавких плотных окислов, прочно пристающих к зернам металла и защищающих его от дальнейшего окисления. Заметим, что повышение жаростойкости сплава само по себе способствует повышению его теплоустойчивости [80, 158]. [c.24] Необработанная поверхность отливок, проката, поковок и т. п. всегда покрыта окалиной, т. е. слоем окислов железа, и в малой степени других элементов. Химический состав окалины РезОз, Рез04. В сталях, легированных хромом, окалина содержит СггОз. На поверхности углеродистых сталей окалина держится непрочно и легко отделяется при ударе. На поверхности нержавеющих хромистых и хромоникелевых сталей окалина держится очень прочно. [c.24] При высокой температуре металл подвергается интенсивному химическому воздействию кислорода, воздуха и водяных паров. [c.24] Коррозия в атмосфере пара особенно опасна. Введение в состав стали хрома и кремния, способствующих образованию весьма прочных защитных пленок, увеличивает жаростойкость сталей. Хром сообщает стали пассивность. Углеродистые и низколегированные хромомолибденовые стали мало отличаются друг от друга коррозионной стойкостью в присутствии кислорода. Сера ухудшает стойкость сплавов на основе железа) против коррозии. [c.24] Детали паровых турбин подвергаются заметной коррозии лишь при остановке турбины. С точки зрения коррозии особенно опасно загрязнение пара щелочью, хотя это происходит редко. [c.24] При знакопеременном нагружении детали количество циклов, необходимых для разрушения пораженного коррозией металла, будет значительно меньше, чем для неповрежденного. [c.25] При испытании металла, пораженного коррозией, точнее находящегося в коррозионной среде, даже независимо от фактического уменьшения толщины здорового металла правая ветвь кривой Веллера (очень незначительно) непрерывно приближается к оси абсцисс. [c.25] Когда говорят о пределе коррозионной усталости, то подразумевают такое напряжение, ниже которого разрушение не произойдет при определенном числе циклов. Последнее обязательно нужно оговорить. [c.25] Грубо обработанная поверхность разрушается под нагрузкой, значительно быстрее, чем полированная на гладкой поверхности первые очаги коррозии возникают вдоль случайных царапин. [c.25] Если сталь легирована элементами, обладающими большим сродством к кислороду, чем железо, эти элементы предохраняют железо, являющееся основой стали, от окисления. Такими элементами является хром, алюминий и некоторые другие металлы. Пленка этих окислов обладает защитными свойствами и обеспечивает жаростойкость стали в том случае, если плотно покрывает всю поверхность детали и прочно соединена с основным металлом детали [80, 143, 158]. Коэффициент линейного расширения пленки должен быть близок к коэффициенту линейного расширения той стали, из которой изготовлена деталь. Наилучшую по свойствам пленку дают окислы хрома. В качестве добавки в нержавеющие стали вводятся титан и ниобий, препятствующие обеднению хромом границ зерен и тем самым появлению у нержавеющей стали склонности к интеркристаллитной коррозии. Так, например, широко распространенная нержавеющая аустенит-ная сталь 1Х18Н9Т до введения в ее состав титана была подвергнута интеркристаллитной коррозии, особенно в сварных соединениях. [c.25] Следует отметить, что чем выше рабочая температура пара, тем больше хрома должен содержать металл детали. [c.25] Явление пассивности хромистых и хромоникелевых нержавеющих сталей в присутствии солей и кислорода, являющегося сильным окислителем, выражается в появлении защитной плотной пленки. При механическом повреждении пассивной пленки она легко самопроизвольно восстанавливается и защищает поверхность детали от дальнейшего воздействия окружающей среды. [c.25] Для полирования изделий из нержавеющих сталей необходимо применять абразивы, пасту и порошки, не содержащие железо, так как частицы приставшего железа корродируют, образуя ржавчину. Такого рода ржавчина часто образуется в местах резки металла, сверления, фрезеровки и штамповки [143]. [c.25] Окисел хрома СггОз устойчив в широком интервале температур при разных толщинах пассивирующей пленки и обладает хорошими защитньщи свойствами. [c.26] Метод защитного покрытия одного металла другим для защиты его от коррозии иногда используют в производстве деталей паровых турбин. Для предохранения отливок корпусов, изготовленных из углеродистых и хромомолибденованадиевых сталей, от коррозии при высокой температуре применяют покрытие алюминием, т. е. так называемое алитирование. [c.26] Процесс низкотемпературного алитирования позволяет резко увеличить жаростойкость ответственных деталей. [c.26] Наиболее интенсивной эрозии подвержены входные кромки и часть прилегающей к ним зоны рабочих лопаток последней ступени цилиндра низкого давления. Лопатки предпоследней ступени эродируют значительно меньше. [c.26] В турбинах атомных электростанций, работающих на сухом насыщенном паре с начальным давлением до 70 ат и более, эрозии подвержены также рабочие и частично направляющие лопатки в зоне цилиндра высокого давления. Выпадающая влага интенсивно истирает тела и ободья диафрагм в зоне высокого давления. [c.26] Эрозия рабочих лопаток последней ступени низкого давления наблюдается обычно на верхней части входной кромки и прилегающей зоне (примерно на одной трети длины лопатки), куда под действием центробежной силы отбрасывается вода. Эрозионный износ лопаток представляет собой сложный процесс, зависящий от окружной скорости данного участка лопатки, абсолютной скорости пара и капель, влажности пара, угла входа на рабочие лопатки, максимального зазора между направляющими и рабочими лопатками и других факторов. [c.26] Вернуться к основной статье