Коррозия Структура — Влияние элементов

Количество водорода, накапливаемое во время хранения консервов, определяется не только толщиной оловянного покрытия, температурой, химической природой контактирующих пищевых продуктов, но чаще всего составом и структурой стальной основы. Скорость выделения водорода увеличивается при использовании сталей, подвергнутых холодной обработке (см. разд. 7.1), которая является стандартной процедурой для упрочнения стенок тары. Последующая, случайная или умышленная, низкотемпературная термообработка может приводить к увеличению или уменьшению скорости выделения водорода (см. рис. 7.1). Высокое содержание фосфора и серы делает сталь особенно чувствительной к воздействию кислот, в то время как несколько десятых процента меди в присутствии этих элементов могут способствовать уменьшению коррозии. Однако влияние меди не всегда предсказуемо, так как в любых пищевых продуктах присутствуют органические деполяризаторы и ингибиторы, часть которых может выполнять свои функции только при отсутствии в стали примесей меди. [c.240]

При коррозионном растрескивании под напряжением в слабо кислых средах, которое вызывается выделяющимся водородом, электрохимическая защита в общем случае не может дать эффекта [2]. Для пояснения этого на рис. 2.20 представлены кривые срок службы — потенциал для углеродистой стали в среде, содержащей сероводород [75]. При pH = 4 стойкость при катодной поляризации действительно заметно повышается (в некотором узком диапазоне потенциалов в результате образования поверхностного слоя FeS). Однако для длительного защитного действия этот эффект не может быть использован. По результатам измерений видно также, что по мере снижения потенциала, стойкость (по времени до разрушения) уменьшается. Анодная защита от коррозионного растрескивания под напряжением, вызываемого водородом, теоретически возможна, но нерациональна, поскольку при этом усилится равномерная поверхностная коррозия. Коррозионное растрескивание под напряжением под влиянием водорода в углеродистых и низколегированных сталях обычно может развиваться только в присутствии стимуляторов, которые не допускают рекомбинации выделившихся на катоде атомов водорода в молекулы Hj, вследствие чего в структуру материала может внедриться (диффундировать) повышенное количество водорода (см. рис. 2.1). К числу таких стимуляторов могут быть отнесены, например, гидриды элементов 5 и 6 групп Пери- [c.75]

В морской воде почти все обычно используемые металлы и конструкционные стали проявляют склонность к коррозии. Кроме того, повышенная опасность коррозии возникает при составных конструкциях из различных металлов вследствие хорошей электропроводности морской воды. Для оценки контактной коррозии могут быть использованы ряд напряжений различных металлов в морской воде (табл. 2.4) и правило площадей но формуле (2.43). Кроме того, существенное влияние оказывают сопротивления поляризации [см., формулу (2.42)]. Общее представление об этих условиях дают диаграммы контактной коррозии [12, 13]. К образованию контактных коррозионных элементов могут привести и участки с различной структурой в о>дном и том же [c.355]

В книге изложены основы механохимии твердого тела применительно к проблеме защиты деформированных металлов от коррозии. На основе термодинамического и кинетического анализа механохимических явлений на границе фаз твердое тело — жидкость и экспериментальных исследований рассмотрена модель механохимического эффекта (ускорения растворения металла при деформации) и описано явление, названное хемомеханическим эффектом. Установлены закономерности влияния напряженного состояния и тонкой структуры металла на коррозионную стойкость и образование коррозионных элементов на поверхности неоднородно деформированных участков металла и сварных соединений. Рассмотрены некоторые методы защиты металлов, вопросы коррозионно-механической прочности труб, способы механохимической обработки поверхности металла. [c.2]

Изучение влияния исходной надмолекулярной структуры покрытий на их устойчивость к процессам старения позволило установить, что характер и плотность упаковки структурных элементов определяют механизм разрушения покрытий под воздействием эксплуатационных факторов. Закономерности образования надмолекулярных структур практически не зависят от условий старения покрытий. Изменение этих условий определяет лишь вид и степень разрушения покрытий, что, тем не менее, существенно сказывается на защитном действии покрытий. Старение покрытий в различных условиях эксплуатации проявляется в потере блеска, изменении цвета, мелении, растрескивании, отслаивании и возникновении подпленочной коррозии. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что практически все свойства покрытий обусловлены процессами структурных превращений, протекающих на молекулярном, топологическом, надмолекулярном и фазовом уровнях. [c.84]

Так же как в случае наводороживания при катодной поляризации, проницаемость стали для диффундирующего водорода, образующегося в процессе коррозии стали, зависит от химического состава стали, ее структурного состояния, степени механической деформации, наличия внутренних напряжений, дефектов кристаллической структуры металла. Эти вопросы рассмотрены в разделах 2.6—2.9. Количество абсорбированного водорода при коррозии должно быть связано с вышеперечисленными факторами в основном таким же образом, как и при катодной поляризации. Однако здесь возможны и отклонения, обусловленные неравномерным растворением выходящих на поверхность стального образца зерен и межзеренных прослоек, включений примесей и т. д. Исследованию влияния указанных факторов на способность стали абсорбировать водород, выделяющийся при коррозии, посвящено очень немного работ. Исследователи предпочитали изучать действие этих факторов при наложении на образцы катодной поляризации от внешнего источника тока, что объясняется рядом причин 1) при коррозии стали происходит одновременно диффузия водорода внутрь образца и удаление его поверхностных слоев, уже насыщенных водородом (согласно [323], наводороживание стали уменьшает ее коррозионную стойкость, т. е. облегчает переход ионов железа в раствор), 2) образующиеся, при коррозии микрощели по границам зерен и т. д. искажают результаты эксперимента, 3) результаты искажают также переходящие из стали в раствор примеси, среди которых особенно опасны элементы-стимуляторы наводороживания. [c.116]

Состав и структура сплавов оказывают на КР гораздо большее влияние, чем на общую коррозию. Объясняется это тем, что состав и структура сильно меняют уровень прочности, а от его величины зависит и склонность КР. Кроме того, легирующие элементы изменяют фазовый состав и строение структурных составляющих, от которых зависит возможность зарождения трещин, скорость их распространения, появление внутренних напряжений и т. д. [c.107]

Если скорость коррозии определяется деятельностью микро-коррозионных элементов, то в качестве показателя коррозионной активности следует выбрать воздухопроницаемость или факторы, влияющие на нее (влажность, структура образующихся продуктов коррозии). Основным показателем воздухопроницаемости может служить предельная диффузионная плотность тока по кислороду, которая может быть определена непосредственно в поле путем погружения гальванической пары Fe — Zn на глубину укладки трубопровода и измерения величины устанавливающегося тока. Поверхность железного электрода такой нары целесообразно установить 1 или 10 см для того, чтобы показания прибора можно было бы градуировать в единицах плотности тока. Поверхность же цинкового электрода должна быть в 5—10 раз больше, чем железного, для устранения влияния анодной поляризации на величину тока пары. Схема такого прибора показана на рис. 1-23. [c.52]

Из производственной практики известно, что подготовка кромок листов из нержавеющих сталей в основном осуществляется механической резкой на станках и кислородно-флюсовой резкой. При этих способах не исключена возможность появления дефектов на подготовленных кромках, снижающих механическую прочность материала. При механической резке грубый рез может быть получен из-за вибрации резца. При кислородно-флюсовой резке имеет место изменение структуры металла кромки, а поверхностный слой металла у кромки реза, как было ранее установлено, обедняется легирующими элементами. Такие дефекты не имеют существенного значения, если кромка, полученная при резке нержавеющей стабилизированной хромоникелевой стали, предназначена под сварку. В этом случае предполагается, что во время сварки металл, примыкающий к поверхности реза, будет расплавлен, и, образованная резкой, зона термического влияния практически не повлияет на механические и коррозийные свойства сварного соединения. В случае обработки нестабилизированной стали, как показал опыт ряда заводов, резку следует сопровождать интенсивным охлаждением кромки водой, так как в этом случае уменьшается время нахождения металла при критической температуре, чем предотвращается выпадение карбидов хрома или, по крайней мере, уменьшается опасность образования межкристаллитной коррозии. Однако в обоих случаях для удаления слоя металла, обедненного легирующими элементами, кромка после резки должна быть зачищена абразивным кругом. [c.51]

Образующаяся зона термического влияния при резке нержавеющих сталей ио протяженности может быть больше, чем при кислородной резке углеродистых сталей. К оплавленной пленке на поверхности реза примыкает участок со структурой перегрева, постепенно переходящий к основному металлу. В зоне термического влияния ири отсутствии в стали стабилизирующих элементов возможно выпадение карбидов хрома, снижающее стойкость металла против межкристаллитной коррозии. [c.139]

Выше говорилось уже о влиянии почв на образование концентрационных элементов в местах соприкосновения частиц почвы с кабельной оболочкой. Активность элементов неравномерной аэрации зависит от структуры почвы [3]. В почвах с крупными частицами коррозия может привести к прободению оболочки кабеля, в то время как в тонких илистых почвах коррозия может быть слабой или даже вовсе отсутствовать. В последнем случае относительно небольшие катодные поверхности настолько сильно поляризуются, что микроэлементы поддерживаются в поляризованном состоянии, несмотря на деполяризующее действие кислорода, присутствующего в почве. Иногда можно наблюдать, как с уменьшением размеров частиц, почвы среда, окружающая кабель, становится все более однородной, что приводит, в конце концов, к уничтожению неравномерности доступа кислорода. [c.643]

При последующем нагревании до температуры 600—700° С происходит образование карбидов, содержащих значительное количество хрома. Содержание его в пограничных областях зерен резко снижается, и сталь становится восприимчивой к межкристаллитной коррозии на локальном участке. В [85] высказано предположение, что гетерогенность структуры околошовной зоны вызывает неравномерность электрохимических свойств металла. Границы зерен, где межатомные связи ослаблены за счет сегрегации растворенных элементов, имеют потенциал, отличный от потенциала тела зерна, и служат анодом. Выпадение густой цепочки карбидов на границах зерен вызывает резкое увеличение плотности коррозионного тока в этих анодных участках, в результате чего они быстро разрушаются. На усиление коррозии пограничных слоев зерен оказывают влияние также напряжения, возникающие в решетке твердого раствора при выделении избыточной фазы [38, 82]. [c.60]

Инкубационный период — это процесс постепенного образования на металлической поверхности под влиянием локализации коррозионного процесса и локализации растягивающих напряжений первичных коррозионно-механических трещин. Локализация растягивающих напряжений на поверхности может происходить различными путями. 1) Местные растягивающие напряжения в поверхностных слоях металла возникаю г, уже вследствие наличия неоднородных внутренних напряжений второго рода. 2) Местные напряжения, очевидно, появляются непосредственно после наложения общего растягивающего напряжения первого рода > вследствие неоднородности механических свойств отдельных элементов структуры (различно ориентированных зерен, включений, границ) и имеющихся в металле поверхностных или подповерхностных дефектов (царапин, рисок обработки, трещин, флокенов и т. д. ). 3) Местные напряжения в растянутом образце могут возникать и постепенно в связи с развитием электрохимической коррозии местного характера. Развитие локального коррозионного разрушения является следствием неоднородности структуры металла или местного разрушения защитных пленок. [c.259]

Mg, состаренных для получения максимальной прочности, скольжение при воздействии напряжений происходит в относительно небольшом количестве полос, в которых имеет место большая плотность дислокаций. Перестаривание, которое понижает чувствительность к коррозионному растрескиванию, приводит к тому, что пластическая деформация рассредоточивается по гораздо большему количеству нечетко выраженных полос скольжения [81]. Выделения по границам зерен — важный фактор как с электрохимической, так и механической точек зрения ширина зоны, свободной от выделений (так же как и ширина зоны, обедненной легирующими элементами), может также оказывать существенное влияние на процесс растрескивания. Более точное относительное значение этих трех характерных особенностей структуры недостаточно полно установлено, но этому вопросу ведутся значительные дискуссии [82—85]. Многие из исследователей концентрируют внимание на роли преимущественной деформации в зоне, свободной от выделений, приводящей к селективному растворению, которое не доказано экспериментально. Селективная коррозия зон, обедненных растворенными элементами, адсорб-пия водорода, растворение пластически деформируемых участков и адсорбция общего характера также называются в качестве основных ко.мпонентов механизма пронесся [c.283]

Скорость коррозии в кислотах зависит и от состава, и от структуры стали и увеличивается с возрастанием содержания как углерода, так и азота. Степень увеличения зависит главным образом от предшествующей термической обработки (см. разд. 6.2.4), и она больше для нагартованной стали (см. рис. 7.3). Для исследования влияния малых добавок легирующих элементов на коррозию промышленной углеродистой и низколегированных сталей в 0,1 н. H2SO4 при 30 °С были использованы статистические методы [33]. Для изученных сталей скорость коррозии увеличи- [c.124]

Влияние термической обработки на скорость коррозии углеродистой стали в разбавленной серной кислоте представлено данными Хейна и Бауэра [491 (рис. 6.16) и подтверждено более поздними работами Клиари и Грина [33]. Углеродистая сталь, закаленная с высоких температур, имеет структуру, называемую мартенситом. Это однородная фаза, в которой атомы углерода занимают межузельные пространства тетрагональной объемно-центрированной решетки железа, учайное распределение атомов углерода и их взаимодействие с соседними атомами железа ограничивает и с эффективность как катодов локальных элементов, поэтому в разбавленной кислоте скорость коррозии мартен- [c.128]

При рассмотрении электрохимической коррозии выделяют влияние на скорость растворения внутренних, присущих металлу, факторов и внешних факторов, относящихся к коррозионной среде. К внутренним относятся факторы, связанные с природой металла, его составом, структурой, состоянием поверхности, напряжениями и др. Важнейшей характеристикой природы металла являются его термодинамическая устойчивость и способность к кинетическому торможению анодного растворения (пассивация). Имеется определенная связь между положением металла в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева и их коррозионной стойкостью. Для металлических сплавов на основе твердых растворов характерно скачкообразное изменение коррозионных свойств при концентрациях, равных гг/8 атомной доли более благородного компонента (правило Таммана), в связи с образованием плоскостей упорядоченной структуры, обогащенных атомами благородного компонента. Правило Таммана было подтверждено на ряде твердых растворов, а также иа технических пассивирующихся сплавах [c.23]

Значительное влияние на сопротивление усталости элементов конструкций оказывают следующие факторы конструкционные (размеры деталей, концентрация напряжений) технологические (состояние поверхности, структура и термическая обработка, поверхностная обработка, сварка) эксплуатационные (асимметрия дакла, вид напряженного состояния, режим и частота нахружения, температура, коррозионные среды, фретгинг-коррозия). [c.291]

В СССР сталь типа 18-8 с ниобием известна как сталь марки Х18Н12Б (X18H1IB), а также с другим соотношением хрома и никеля, применяемая для работы при высоких температурах (см. табл. 119, 120). Ниобий как сильный карбидообразующий элемент связывает углерод в стойкие карбиды, тем самым предотвращая образование карбидов хрома по границам зерен и, следовательно, появление склонности к межкристаллитной коррозии. Ниобий в то же время является очень сильным ферритообразующим элементом. Не связанный в карбиды ниобий оказывает сильное влияние на увеличение ферритной области. Поэтому хромоникелевые стали типа 18-8 при введении в них ниобия приобретают аустенито-ферритную структуру. Чтобы избежать появления ферритной фазы в хромоникелевых сталях, рекомендуется вводить несколько повышенное содержание никеля (10—12%). [c.343]

Необходимо иметь в виду, что от контактное коррозии мы не избавляемся полностью даже в tow случае, когда конструкция или прибор изготовляются из однородных металлов, но с применением сварки, пайки, заклепочных и болтовых соединений и т. д. Сварной шов, как правило, отличается пс своему электрохимическому потенциалу от основного металла. Нагартовка отдельных частей конструкции, наличие внутренних напряжений также приводят к изменениям потенциала [1]. Таким образом и в таких конструкциях существует часто заметна разность потенциалов между отдельными ее элемен тами, поэтому необходимо принимать, по возмож пости, все меры к тому, чтобы уменьшить электро химическую гетерогенность металлов (чрезмернук нагартовку отдельных элементов, наличие внутрен них напряжений, пористых швов, а также зоны тер мического влияния с измененной структурой и т. д.) [c.16]

По возможности должны быть приняты меры к тому, чтобы получить гомогенную структуру, являющуюся более устойчивой, исключить внутренние напряжения, способствующие разблагораживанию потенциала и коррозионному растрескиванию, не допустить наличия макроскопических трещин, в которых начинается щелевая коррозия, и микротрещин, которые становятся концентраторами напряжений, способствующими коррозионному растрескиванию. Коррозионное растрескивание химической аппаратуры возникает часто и по причине неправильной сборки отдельных элементов. Так, например, автор наблюдал случай, когда дорогой аппарат вышел относительно быстро из строя в результате, казалось бы, такой невинной причины, как неправильное сболчивание двух элементов. В результате неравномерного затягивания болтов создались большие напряжения в одной части аппарата, примыкающей к фланцу, и аппарат под влиянием коррозионной среды растрескался. Чтобы избежать подобных случаев, рекоькндуется усилие затяжки распределить равномерно между всеми болтами, для чего сболчивание производить с помощью моментного ключа, ограничивающего усилие. [c.433]

Сопротивление коррозии зависит от структуры чугуна и от внешней среды (её состава, температуры, а также передвижения по отношению к металлу). По убывающему электродному потенциалу структурные составляющие чугуна могут быть расположены в такой последовательности графит (наиболее foй-кий) — цементит, фосфидная эвтектика — перлит — феррит. Разность потенциалов между ферритом и графитом составляет 0,56 в. Сопротивление коррозии уменьшается по мере увеличения степени дисперсности структурных составляющих. Чрезмерное уменьшение степени дисперсности графита также снижает сопротивление коррозии из-за уменьшения при этом плотности чугуна. Легирующие элементы влияют на сопротивление чугуна коррозии в соответствии с их влиянием на структуру. Повышенное сопротивление коррозии наблюдается у чугунных отливок с сохранившейся литейной коркой. Скорость коррозии по отношению к разным средам приведена в табл. 8, 9 и 10. Скорость коррозии уменьшается во времени. [c.185]

Сравнительные исследования 26 марок углеродистых и низколегированных сталей в имитирующем условия газовой скважины растворе Na l-t- Hs OOH + HsS показали наибольшую стойкость у ферритной структуры с относительно мелкими равномерно распределенными сфероидальными карбидами, образующейся после отпуска мартенсита при высоких температурах [160]. С уменьшением величины зерна и переходом от закаленного состояния к улучшенному (т. е. после закалки с высоким отпуском) охрупчивание снижается, а с повышением количества пластинчатого перлита — возрастает. На стойкость к сероводородному растрескиванию при неизменной структуре стали практически заметное влияние оказывает изменение содержания серы (0,002—0,35%) и фосфора (0,004—0,59%). Остальные элементы марганец (0,76—2,5%), никель (0,2—3%), хром (0,03—6,25%), кремний (0,05—2,9%), молибден (0,01—1,85%) не оказывали существенного влияния (если структура не изменялась термической обработкой). Наиболее серьезное влияние оказывала сера — введение уже 0,03% S вызывало заметное усиление охрупчивания при коррозии в сероводородной среде. Это объяснено увеличением количества дефектных участков — сульфидных включений. Показано, что расслоение металла под действием водорода локализуется в местах скопления сульфидных включений. [c.66]

В данной книге рассматриваются строение и свойства сталей, используемых для изготовления паровых и водогрейных котлов, трубопроводов пара и горячей воды, а также сосудов, работающих под давлением, описываются применяемые в энергетике стали и влияние технологических процессов и условий эксплуатации на структуру и показатели прочности металла. Значительное внимание уделяется строению и свойствам сварных соединений, сообщаются основные результаты исследований высокотемпературной газовой коррозии экранов, щирмовых пароперегревателей и конвективных поверхностей нагрева мощных паровых котлов помещена информация о коррозионных процессах в водной среде и низкотемпературной сернистой коррозии, излагаются мероприятия, позволяющие защитить трубную систему котлов от интенсивных коррозионных поражений, основные положения нормативных методов расчета на прочность элементов котлов, трубопроводов и сосудов, работающих под давлением. [c.7]

Частичная фазовая перекристаллизация с нагревом до температур несколько ниже Лсз оказывает благоприятное влияние на свойства сплавов. Так, например, применяющийся в США сплав Ti—8А1—IMo—IV после деформации подвергают тройному отжигу по режиму нагрев прп 790° С в течение 8 ч, охлаждение с печью + 4- нагрев при 1010° С, 5 мин, охлаждение с печью + нагрев при 745° С, 15 мпн, охлаждение на воздухе [85]. Цель первого отжига — снять нагартовку, цель второго отжига — частичная фазовая перекристаллизация. При нагреве до 1010°С сплав приобретает структуру, представленную большим количеством -фазы и небольшим количеством ос-фазы. При охлаждении на воздухе первичная а-фаза сохраняется, а -фаза испытывает превращение ->G . Третий этап тройного отжига преследует цель снять фазовые и термические напряжения. Таким образом, тройной отжиг сочетает в себе элементы рекри-сталлизационного отжига с фазовой перекристаллизацией. После такой термообработки сплав имеет структуру, представленную пластинчатой а-фазой, полученной в результате a-превращения, в которую вкраплены островки первичной а-фазы почти полиэдрической формы. Такая структура обеспечивает более высокое сопротивление ползучести и уменьшает склонность сплава к солевой коррозии. [c.125]

Сила тока при сварке подбирается в каждом отдельном случае, экспериментально в зависимости от толщины металла я диаметра электродов так, чтобы разогрев стали был минималь ным, а скорость охлаждения шва и зоны термического воздействия — максимальной. Процесс сварки следует вести возможно быстрее, не задерживая электрода, так как при длительнол нагреве сталь ухудшает свои противокоррозийные свойства-Увеличение скорости сварки сопровождается измельчением первичной структуры швов, благоприятно сказывающейся на их коррозионной стойкости. Скорость охлаждения оказывает влияние Нс1 характер первичной кристаллизации и на полноту выделения избыточной фазы по границам зерен аустенита. Чем медленнее остывает сварной шов, тем большее количество избыточной фазы выпадает по границам зерен. При этом сварку необходимо выполнять короткой дугой, так как при длинной дуге образуются поры в сварных швах и сильно выгорают ле,-гируюшие элементы, что может снизить качество швов и также уменьшить сопротивление коррозии. [c.101]

В зависимости от типа сплава, технологии производства и характера примесей межкристаллитные границы более или менее отличаются от внутренней части зерен как составом, так и гетерогенной структурой с высокой степенью дисперсности. Эти особенности межкристаллитных границ уже сами по себе меняют условия протекания коррозии. Межкристаллитная внутренняя адсорбция может иметь как положительное, так и отрицательное значение (но часто решающее) для возникновения склонности к межкристаллитной коррозии. Межкристаллитная внутренняя адсорбция углерода по границам зерен нержавеющей стали ведет к быстрому выделению карбидов хрома при нагреве в области критических температур, и этим обедняет границы зерен хромом (см. гл. 3.4.1). Обогащение границ зерен углеродом было подтверждено у стали Х18Н12, как авторадиографическим измерением с использованием радиоактивного углерода (С 4) [28, 44], так и точным рентгенографическим анализом изменений параметров решетки аустенита [6]. Однако существуют примеси, которые также адсорбируются на границах зерен, но при этом исключают неблагоприятное влияндр углерода. Принципиально можно уменьшить склонность к межкристаллитной коррозии прибавлением таких примесей, которые уже при относите дао малом их содержании в сплаве существенно повышают коррозионную стойкость или способность к пассивации. Тот факт, что поверхности излома и карбиды МеазСв, выпадающие по границам зерен легированной молибденом стали, обогащены этим элементом [6], подтверждает приведенное выше высказывание и позволяет объяснить благоприятное влияние молибдена на снижение склонности нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии. Кроме углерода, существуют еще другие примеси, которые своей внутренней адсорбцией на границах кристаллов ускоряют межкристаллитную коррозию. Этим примесям (например, никелю) должно быть уделено особое внимание. Если их присутствие необходимо для сохранения [c.44]

Схема всего процесса внутренней адсорбции, с которой связано появление склонности к межкристаллитной коррозии, может быть представлена следующим образом. После выдержки сплава при высокой температуре, когда межкристаллитные границы обогащаются какой-либо примесью, следует относительно быстрое охлаждение, препятствующее обратной диффузии примесей из области границ в зерна. Благодаря этому по границам зерен создается значительно большее пересыщение твердого раствора, чем в самом зерне. Из пересыщенного раствора при высоких или низких температурах выделяются вторичные фазы. Гетерогенность структуры может быть вызвана также выдержкой сплава при немного повышенной температуре, когда уже возможна диффузия и рост зародышей новой фазы в переходной зоне, пересыщенной одним из элементов, входящих в состав этой фазы. Образование такой структуры является причиной не только межкристаллитной коррозии, но и склонности к хрупкому межкристаллитному излому [44], так как оба эти явления связаны с выпадением карбидов по границам зерен. Так же как на границе зерен, внутренняя адсорбция может происходить и в местах структурных негомогенностей внутри зерен, например на плоскостях двойникования. В том, что указанные структурные негомогенности оказывают влияние на коррозионную стойкость, можно убедиться по фигурам травления таких структур или наблюдая явления, происходящие при коррозионном растрескивании [248]. Внутренняя адсорбция, связанная с составом сплава и его термообработкой, имеет для изучения коррозии очень важное значение и может оказывать решающее влияние на склонность не только к межкристаллитной, но и к другим видам коррозии. [c.45]

Итак, стабилизированные стали должны содержать достаточное по отношению к углероду количество карбидобразующего элемента (достаточная стабилизация), который должен связать углерод в специальные карбиды и этим сделать невозможным выпадение карбидов хрома. В этом случае стали ведут себя приблизительно так, как если бы они почти совсем не содержали углерода. Напомним (см. 4.1), что стабилизация стали 1Х18Н9 титаном и ниобием в соответствии с эмпирическими формулами, приведенными выше (табл. 18), в большинстве случаев полностью подавляет склонность к межкристаллитной коррозии того типа, который проявляется у нестабилизированных сталей после сварки (см., например, рис. 31). Изделия, изготовленные с применением сварки из правильно стабилизированных сталей [226, 244], оказываются и без последующего отжига стойкими к межкристаллитной коррозии в зонах, подвергшихся термическому влиянию. Однако, при более длительных выдержках в условиях критических температур и стабилизированные таким образом стали становятся также в различной мере склонными к межкристаллитной коррозии в зависимости от степени стабилизации. Действительно, ранее было установлено, что растворяющий отжиг при температуре 1150° С уже может оказать влияние на стойкость стали с более низким содержанием титана и ниобия. При этой температуре еще не может произойти значительный рост зерна, поэтому увеличение количества карбидов хрома, выделяющихся по границам зерен в зоне термического влияния сварного соединения, нельзя в этом случае объяснить только уменьшением всей поверхности границ за счет роста зерна. Точно так же гипотеза о значительной поверхностной активности углерода по отношению к хромоникелевому аусте-ниту, основанная на современных представлениях о роли поверхностных слоев кристаллов твердого раствора при термообработке поликристаллических веществ и очень хорошо описывающая распределение углерода в аустените, не объясняет процесс освобождения связанного в специальном карбиде углерода во время растворяющего отжига при высоких температурах. Чтобы в поверхностных слоях аустенитных зерен могла повыситься концентрация углерода, прежде всего должна произойти диссоциация присутствующих в структуре карбидов титана, ниобия или тантала, а для этого углерод и карбидобразующий элемент должны перейти в твердый раствор. Реально ли это с термохимической точки зрения, можно вывести [c.128]

Чтобы наплавленный металл сварного шва был стоек к межкристаллитной коррозии после длительных выдержек при температурах от 350 до 650° С, рекомендуется повысить в нем содержание карбид- или ферритобразующих элементов (таких как Si и V) в количествах, обеспечивающих образование двухфазной структуры с содержанием от 12 до 15% феррита. Благоприятное влияние оказывает [c.144]

Ферритная составляющая в структуре металла зоны, сплавления повышает стойкость сварных соединений стали 12Х18Н10Т к ножевой коррозии. С целью выявления механизма влияния феррита на ножевую коррозию была исследована работа четырехэлектродного (хромоникелевый аустенит — хромоникелевый феррит — карбид хрома — карбид титана) коррозионного элемента (табл. 29). [c.132]

По адсорбционной теории, СГ адсорбируются на поверхности металла, конкурируя с растворенным Оз или ОН". Находясь в контакте с поверхностью металла, хлор-ион благоприятствует гидратации ионов металла и облегчает переход ионов металла в раствор. Адсорбированный кислород оказывает противоположное влияние и понижает скорость растворения металла. Другими словами, адсорбированные хлор-ионы увеличивают ток обмена (понижают перенапряжение) анодного растворения упомянутых металлов по сравнению со значением, которое наблюдается для поверхности, покрытой кислородом. Этот эффект настолько отчетливо выражен, что железо, хром и нержавеющие стали в растворах, содержащих значительные концентрации СГ, не могут анодно пассивироваться. Металл продолжает растворяться в соответствии с законом Фарадея, образуя ионы низшей валентности. Критическая плотность тока при этом исключительно высока. Нарушение хлор-ионом пассивности на отдельных участках происходит легче, чем по всей пассивной поверхности, причем предпочтительные места определяются, по-видимому, небольшими изменениями в структуре и толщине пассивной пленки. Образуются мельчайшие аноды активного металла, которые окружены большими катодными участками пассивного металла. Разность потенциалов между такими участками велика — порядка 0,5 в или больше. Создающийся в результате этого элемент называется а к т и в и о-п ассивным. Большие плотности тока на аноде вызывают большие скорости разрушения металла, что создает катодную защиту участка поверхности, непосредственно прилегающего к аноду. Результат фиксирования анода на определенном участке — питтинговая коррозия. Чем больше ток какого-либо питтинга и соответственно катодная защита окружающих питтинг участков, тем меньше вероятность образования в близком соседстве другого питтинга. Вследствие этого наблюдаемое число глубоких питтингов на единицу площади обычно меньше, чем [c.72]

Влияние термической обработки углеродистой стали на скорость коррозии в разбавленной серной кислоте изучали Гейн и Бауэр [36 (рис. 52). Углеродистая сталь, закаленная с высоких тёмператур, имеет мартенситную структуру. Это твердый однофазный раствор с объемноцеитрированной тетрагональной решеткой, и в разбавленной кислоте скорость коррозии мартенсита относительно низка. Часть углерода реагирует с кислотой, образуя сложную смесь газообразных углеводородов (объясняющую запах при травлении стали) и некоторое количество аморфного углерода, который в виде черного травильного шлама остается на поверхности стали (рис. 53). Пpиj нагревании мартенсита при невысоких температурах с последующим охлаждением на воздухе он разлагается и образуется карбид железа неизвестного состава. Гальванические элементы такой двухфазной структуры ускоряют коррозию. Некоторое количество цементита (РедС) появляется в результате разложения е-фазы при дальнейшем нагреве. Цементит служит катодом и увеличивает коррозию стали. [c.104]

Представляет интерес сообщение Энгеля о влиянии ориентировки кристаллов на коррозию железа в кислотах. При анодном травлении при низких, плотностях тока скорость не зависит от ориентировки кристалла, в то времж как при высокой плотности тока кислота быстрее действует на плоскости октаэдра, чем на плоскости куба. Вероятно, удаление железа происходит в две стадии 1) удаление атомов с углов и выступов в направление плоской части грани и 2) их переход оттуда в жидкость. При низкой плотности тока вторая ступень является замедленной и контролирует скорость растворения так, что ориентировка кристалла не оказывает влияния при высоких электрических полях, необходимых для создания высокой плотности тока,, переход наружу происходит быстро, и первая стадия становится контролирующей -в этом случае кристаллическая структура приобретает большое значение. При простом погружении железа в азотную кислоту, когда возникают высокие плотности тока на локальных элементах, различно ориентированные кристаллы действуют как аноды и катоды и особое воздействие получаете на границах зерен [46]. [c.354]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...