Межкристаллитная коррозия хромистых хромоникелевых сталей

Межкристаллитная коррозия особенно опасна для аппаратов и деталей, работающих в условиях нагрузок (автоклавы, котлы и др.). Склонность к межкристаллитной коррозии хромистых и хромоникелевых сталей объясняется сочетанием целого ряда факторов — химического состава металла, режима термической обработки, скорости диффузии отдельных элементов в сплаве и др. Склонность этих сталей к межкристаллитной коррозии проявляется после нагрева их до 500— вОО С, [c.31]

Склонность к межкристаллитной коррозии хромистых и хромоникелевых сталей можно также предотвратить легированием металла такими элементами, как титан, ниобий, тантал и др. Эти элементы образуют с углеродом труднорастворимые карбиды, устраняя тем самым возможность образования карбидов хрома. [c.32]

Межкристаллитная коррозия (см. рис. 3. 2ж) является одним из наиболее опасных видов местной коррозии, приводящей к избирательному разрушению границ зерен, что сопровождается потерей прочности и пластичности сплава (часто без изменения внешнего его вида) и преждевременным разрушением конструкций. Коррозия этого вида наблюдается у многих сплавов хромистых и хромоникелевых сталей, никелевых сплавов, алюминиевых сплавов и др. [c.420]

Существенным недостатком хромоникелевых так же, как и хромистых, сталей является их подверженность в определенных условиях некоторым видам местной коррозии, связанным с местным нарушением пассивного состояния, в том числе и межкристаллитной коррозии. [c.421]

Хромистые стали, так же как и хромоникелевые стали, подвержены межкристаллитной коррозии в случае выпадения по границам зерен богатых хромом карбидов и обеднения хромом [c.215]

Оценивать и прогнозировать процессы развития местной коррозии практически невозможно поэтому она во многих случаях приводит к внезапному выходу конструкции из строя. Значительно снижают работоспособность сварной конструкции такие виды избирательной коррозии, как межкристаллитная коррозия, характерная для сварных конструкций, изготовленных из коррозионно-стойких хромистой и хромоникелевой сталей, и ножевая коррозия по линии сплавления. [c.11]

Межкристаллитная коррозия (рис. 1.1, з) характеризуется разрушением металла по границам зерен. Она особенно опасна тем, что внешний вид металла не меняется, но он быстро теряет прочность и пластичность и легко разрушается. Связано это с образованием между зернами рыхлых малопрочных продуктов коррозии. Этому виду разрушений особенно подвержены хромистые и хромоникелевые стали, никелевые и алюминиевые сплавы. [c.16]

Межкристаллитная коррозия у хромистых и хромоникелевых сталей появляется в горячих растворах крепкой азотной кислоты, ее смесях с серной кислотой, в сернокислых растворах в присутствии меди и железа, в смеси плавиковой и азотной кислот, в органических кислотах, в атмосферных условиях и многих других средах. [c.521]

Провоцирующий нагрев применяется в тех случаях, когда сталь в процессе изготовления из нее аппаратуры будет подвергаться действию опасных температур 500—800° С для хромоникелевых сталей и выше 800° С для хромистых сталей. Такого рода нагрев имеет место при сварке или горячей обработке давлением (гнутье труб, загибка листа, штамповка днищ и т. п.). Провоцирующий нагрев имитирует в какой-то степени технологические операции, которые могут вызвать у стали склонность к разрушению межкристаллитной коррозией. [c.537]

Характерным и опасным (из-за трудности своевременного обнаружения) видом коррозии хромоникелевых и хромистых сталей является межкристаллитная коррозия. Как следует из названия, коррозия этого вида распространяется по границам кристаллитов, что, в конечном счете, приводит к резкому снижению прочности материала. [c.152]

Сказанное справедливо для случаев сварки электродами любых металлов. При сварке хромистых и хромоникелевых сталей, кроме того, приходится считаться еще с одним характерным явлением — межкристаллитной коррозией, о которой говорилось выше. [c.169]

Стали травят протиранием поверхности шлифа тампоном в течение 10—60 сек. Для сокращения времени травления употребляют, как правило, более концентрированные растворы (но в указанных выше пределах). Реактив применяют для выявления структуры хромистых, никелевых, хромоникелевых, вольфрамовых и других сталей аусте-нитного и ферритного классов. Выявляются границы зерен, ликвация и карбиды, линии сдвига аустеиита, межкристаллитная коррозия и другие детали структуры. Зерна феррита и аустеиита окрашиваются в различные цвета интенсивность окраски зависит от кристаллографической ориентировки зерен. [c.27]

Среди общей коррозии более неприятными являются ее виды, имеющие сосредоточенный характер. Местная межкристаллитная коррозия, возникающая преимущественно в сварных соединениях хромистых и хромоникелевых сталей и алюминиевых сплавах, резко снижает несущую способность конструкций и более опасна, чем общая, поскольку ее трудне прогнозировать. Но наибольшую опасность представляют разрушения, которые могут возникнуть вследствие коррозионной усталости. Этот вид разрушений вызывает совместное воздействие коррозионной среды и напряжений при статических нагрузках (коррозионное растрескивание), а также при повторно- [c.168]

Межкристаллитная коррозия — разрушение металла по границам кристаллитов (зерен) с потерей его механической прочности внешний вид металла при этом не меняется, но он легко разрушается на отдельные кристаллики под механическим воздействием (рис. 1,з). Объясняется это образованием между зернами металла или сплава рыхлых малопрочных продуктов коррозии. Этому виду коррозии подвержены хромистые и хромоникелевые стали, никелевые и алюминиевые сплавы. [c.11]

Межкристаллитная коррозия распространяется по границам кристаллитов (зерен) металла. Этому виду коррозии подвержены некоторые сплавы (хромистые и хромоникелевые стали, сплавы на основе алюминия, никеля), у которых при определенных режимах термообработки, при старении или под напряжением изменяется химический состав на границе зерна по сравнению с составом в объеме зерна. Под действием коррозионной среды одна из структур, расположенная по границе зерна в виде непрерывной цепочки, растворяется при потенциалах активного состояния в этом случае анодная реакция локализуется на границе зерна, а само зерно металла (объем) находится в пассивном состоянии и разрушается мало. [c.40]

Применяемые в настоящее время промышленностью нержавеющие, кислотостойкие и жароупорные стали в зависимости от структуры принято разделять на следующие основные группы хромистые стали мартенситного, ферритного класса, хромоникелевые стали аустенитного класса и сплавы. Для удобства выбора технологического режима резки и необходимой термической обработки до и после резки практически наиболее удобно классифицировать стали и сплавы по склонности их к межкристаллитной коррозии, а также к образованию трещин после резки. На основании обобщения производственного опыта ряда заводов и данных, полученных при лабораторных исследованиях, все высоколегированные хромистые и хромоникелевые марки стали могут быть разделены на четыре группы по их способности подвергаться кислородно-флюсовой резке. [c.54]

Помимо свойств известных хромистых сталей ферритного, полуферритного и мартенситного классов, а также аустенитных хромоникелевых сталей, в книге рассматриваются свойства двухфазных феррито-аустенитных сталей различных марок, имеющих по сравнению с аустенитными хромоникелевыми сталями более высокие прочностные свойства, повышенное сопротивление межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением. [c.5]

Склонность хромоникелевых сплавов к межкристаллитной коррозии проявляется при длительном нагреве или повторном нагреве закаленной стали в интервале 500—800 °С > Устранить этот недостаток, как и в случае хромистых сталей, можно, понижая содержание углерода до 0,020% введением присадок титана или ниобия, а также термической обработкой полуфабрикатов или готовых изделий с последующей (при возможности) закалкой на аустенит при 1000—1100°С. [c.26]

При резке высоколегированных хромистых, хромомарганцовистых и хромоникелевых сталей происходит обеднение кромок хромом, кремнием, марганцем и титаном, а содержание никеля возрастает. В структуре такой стали между кристаллами около кромки появляются включения легкоплавких сульфидов и силицидов железа, что способствует возникновению горячих трещин в момент остывания кромок. Возможна межкристаллитная коррозия после резки. Поэтому при резке этих сталей кислородом кромки после резки, в случае необходимости, фрезеруются или строгаются для удаления металла на толщину зоны влияния резки. [c.147]

Сварка аустенитных хромоникелевых сталей. Введение в 18 )-ную хромистую сталь 8% никеля переводит ее из ферритного класса в аустенитный. По сравнению с ферритными сталями аустенитные обладают более высокой коррозионной стойкостью и жаропрочностью. При сварке нержавеющих сталей типа 18-8 (18% Сг и 8 6 N1) возможно выпадение карбидов хрома по границам зерен при продолжительном пребывании металла в зоне температур 500—800° С и возникновение склонности к межкристаллитной коррозии. Для получения коррозионностойких сварных соединений необходимо применять следующие меры [c.370]

Присадки титана вводят в состав марганцовистых, хромистых, хромомолибденовых и хромоникелевых сталей. Добавка титана в нержавеющую хромоникелевую сталь предохраняет сталь от межкристаллитной коррозии, вызываемой выделением (при сварке или отпуске стали) по границам зерен карбидов хрома. [c.212]

Межкристаллитная коррозия наиболее типична для нержавеющих и кислотоупорных хромистых и хромоникелевых сталей после сварки. [c.69]

Хромистые ферритные стали, подобно хромоникелевым аустенитным, подвержены межкристаллитной коррозии в околошовной зоне. Отпуск при температуре 730—780° С возвращает стали стойкость против межкристаллитной коррозии. Одновременно повышается пластичность металла в околошовной зоне, вызванная его перегревом при сварке. [c.618]

Необыкновенная стойкость нержавеющих хромистых и хромо-никелевых сталей объясняется, прежде всего, их способностью пере-ходить в пассивное состояние благодаря высокому содержанию хрома. Примеси других элементов (молибден, медь) придают хромоникелевым сталям различные специальные свойства и высокую стойкость против коррозии даже в активном состоянии (см. гл. 2.5.). Одной из серьезных причин, ограничивающих срок службы изделий из нержавеющих сталей, является склонность к межкристаллитной коррозии. Чаще всего приходится встречаться с межкристаллитной коррозией аустенитных сталей в связи с их широким применением в агрессивных средах химической промышленности. Межкристаллитная коррозия проявляется неодинаково у отдельных групп нержавеющих сталей, различающихся не только по основному химическому составу, но и по структуре, а следовательно, и по другим свойствам [232, 241, 244]. [c.27]

Высоколегированные хромистые и хромоникелевые стали легируют титаном и ниобием, которые предупреждают выпадение карбидов хрома, являющихся причиной возникновения межкристаллитной коррозии в сварных швах. [c.109]

Установлено совершенно различное поведение хромистых сталей с присадками титана в стандартном растворе медного купороса с серной кислотой, применяемом для выявления склонности хромоникелевой стали к межкристаллитной коррозии, и в кипящей 65%-ной азотной кислоте. При отношении Т1/С выше 7,1 в первом растворе коррозии не наблюдается во втором реактиве межкристаллитная коррозия наблюдалась при всех исследованных соотношениях. [c.1366]

Известно [1, 2], что высокохромистые стали в исходном состоянии обладают достаточно высокой коррозионной стойкостью. Однако ряд авторов [3, 4, 5, 6] указывает, что хромистые стали, содержащие 17—28% хрома, после нагрева на 900° и выше и последующего охлаждения могут в некоторых случаях оказаться склонными к межкристаллитной коррозии. Поскольку технологические операции изготовления аппаратуры связаны с нагревом металла до высоких температур (сварка, штамповка, гибка и т. д.), то вопрос о возможности замены хромоникелевых сталей хромистыми может быть решен после изучения коррозионного поведения (особенно межкристаллитной коррозии) металла, подвергнутого термическим воздействиям. [c.75]

Более опасной, чем точеч1 ал, является межкристаллитная коррозия. Межкристаллитная коррозия, вследствие преимущественного разрушения металла по границам кристаллов, приводит к резкому снижению механических свойств металла при этом внешний вид детали пли конструкции не изменяется. Межкристаллитной коррозии подвержены многие стали (хромистые, хромоникелевые), сплавы медноалюминиевые, магниеалюминиевые и др. [c.31]

Для уменьшения склонности к межкристаллитной коррозии хромистых и хромоникелевых сталей их также подвергают специальной термической обра ботке, заключающейся в следующем. Сталь закаливают с 1050—1100° С, при этой температуре углерод и хром находятся в твердом растворе. [c.32]

Межкристаллитная коррозия (МКК) - oд и из наиболее часто наблюдаемых и опасных видов коррозионного разрушения аустенитных хромоникелевых, а также хромистых коррозионно-стойких сталей. Как видно из названия этого вида коррозии, разрушению подвергаются в основном границы зерен. металла, происходит избирательная коррозия.. Металл в течение короткого времени теряет прочность и пластичность. При этом отсутствуют внешние признаки разрушения, что затрудняет контроль и раннюю диагностику экснлуатарующихся деталей на МКК- К настояще.му вре.мени разработаны довольно эффективные способы повышения стойкости сталей к МКК., по несмотря на это необходимость в тщательном контроле возможности появления этого вида разрушения не отпадает. Тем более необходимо это при изменении конструкции. машины, условий ее эксплуатации. Практика показывает, что чаще всего и.менио в этих случаях происходят разрушения от МКК. [c.46]

Широкое применение получили стали системы Fe — Сг — Ni без присадок и с присадками меди, молибдена, титана и ниобия. Эти стали характеризуются хорошими механическими и технологическими свойствами и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Никель повышает пластичность стали, способствует формированию мелкозернистой структуры. Холодная деформация ведет к повышению прочности данных сталей. Однако эти стали Склонны к межкристаллитной и точе шой коррозии. Следует отметить, что хромоникелевые стали обладают более высокой коррозионной стойкостью, чем хромистые стали, поскольку йведение никеля способствует обр- зованию мелкозернистой однофазной структуры сплава, для которой характерна повышенная коррозионная стойкость. [c.39]

К такой межкристаллитной коррозии ферритиые и полуферритиые хромистые стали склонны в тех случаях, когда они быстро охлаждаются с температур выше 950° С, а аустенитные хромоникелевые стали — после воздействия на них в течение определенного времени температур в интервале от 450 до 850 С. Такого рода термические процессы происходят в зоне термического влияния при сварке. [c.56]

Межкристаллитная коррозия (МКК) — один из наиболее опасных и распространенных видов местной коррозии МКК проявляется преимущественно в разрушении сталей и спла ВОВ по границам зерен, что приводит к резкому падению прочности и пластичности и может вызвать преждевремен 5юе разрушение конструкции Коррозия этого вида наблю дается на хромистых и хромоникелевых сталях, сплавах на основе никеля, меди, алюминия и др Причиной развития МКК является химическая гетерогенность между пригра ничными зонами и объемом зерен [c.266]

Наибольшее практическое значение в настоящее время имеет межкристаллитная коррозия металлов в электролитах, рассмотрению методов изучения которой и будет посвящена настоящая глава. Относительно низкая коррозионная стойкость металлов ло границам зерен связывается с повышенной электрохимической неоднородностью в этих районах. Обычно последнее является следствием выделения но границам зерен вторичных фаз, которые могут быть либо эффективными анодами, либо катодами по отношению к близлежащим участкам твердого раствора. Такими фазами, например, при нагреве многих хромистых и хромоникелевых сталей до температуры 450—850° С могут быть хромовожелезные карбиды Сг4(Ре)С, сигма-фаза, обедненный хромом аустенит [109], а при нагреве после закалки до 150° С многих алюминиевых сплавов — металлическое соединение СиАЬ [110]. Разрушение этих материалов имеет наибольшее практическое значение. Однако даже для них еще не разработаны методы определения склонности к межкристаллитной коррозии, полностью удовлетворяющие исследователей и практиков. [c.96]

Ослабить подверженность хромоникелевой стали межкристаллитной коррозии, как и в случае хромистых сталей, можно введением в их состав карбидообразующих элементов титана или ниобия, термической обработкой полуфабрикатов или готовых изделий с последующей (при возможности) закалкой на аустенит при 1000— 1100°С, а также-снижением содержания углерода до 0,020% (см. рис. 1.3). С этой целью разработаны и внедряются 8, с. 129 9 10] низкоуглеродистые аустенитные стали типа 000Х18Н11 (ЭП550), содержащие <0,03% (0,026%) углерода. Эти стали обладают повышенным сопротивлением не только к межкристаллитной и ножевой коррозии, но и к общей коррозии, особенно в окислительных средах, что в равной мере относится как к основному металлу, так и к сварным соединениям [8]. Коррозионная стойкость низкоуглеродистых аустенитных сталей, примерно, в 15 раз выше, чем стали 0Х18Н10Т [9]. В них отсутствуют карбидные включения и поэтому они обладают высокими пластичными свойствами. [c.101]

Высоколегированные стали. Коррозии под напряжением подвержены аустенитные стали, например хромоникелевые стали 18-8 с добавкой Мо и без нее, стабилизированные и нестабилизированные низко-углеродистые сорта, аустенитные хромомарганцовоникелевые стали и стали с более высоким содержанием никеля (AISI309 и 310). Нержавеющая сталь с дисперсионным твердением более подвержена коррозии, чем аустенитная сталь. Ферритные хромистые стали с 12 17 и 25% хрома менее склонны к коррозии. Аустенитные стали особенно нестойки, если в них почти отсутствуют ферритные составляющие [121]. Коррозия здесь преимущественно вну-трикристаллитная. Она бывает и межкристаллитной — у сталей в сенсибилизированном состоянии или при недостаточной стабилизации. [c.44]

Газы, содержащие сероводород, при высоких температурах вызывают коррозию стали и железа (обезуглероживают карбидные соединения или образуют метан и пористый сульфид). Коррозия, начинающаяся с поверхности как межкристаллитная, распространяется далее вглубь из-за веществ, образующихся по границам зерен при этом откалываются значительные по объему куски продуктов коррозии. Этот вид коррозии встречается на применяемых в нефтеочистке хромомолибденовых сталях (1% Сг, 0,5% Мо и 5% Сг, 0,5% Мо), реже на хромистых (более 12% Сг) и не встречается на хромоникелевых сталях 18-8 [172, 173]. [c.58]

Хромоникелевые аустенитные стали по сравнению с хромистыми обладают рядом преимуществ, например хорошей свариваемостью, меньшей склонностью к охрупчиванию при повышенных температурах. Однако и хромоникелевые стали склонны к межкристаллитной коррозии, что особенно опасно для сварных конструкций. Этот вид коррозии обнаруживается после нагрева и выдержки при 400—800° С. Сталь с 17—20% Сг и 8— 11% N1 обладает высокой стойкостью в окислительных средах. Легирование этой стали молибденом, медью, палладием повышает стойкость ее в серной кислоте. Сталь устойчива в растворах щелочей и в органических кислотах при невысокой температуре. Легирование титаном, ниобием, танталом — катоднообразующими элементами устраняет склонность стали к межкристаллитной коррозии. Это же достигается закалкой стали (при 1100—1200° С). В морской воде, почве и в слабокислых растворах при содержании в них ионов хлора у хромоникелевых сталей часто наблюдается точечная коррозия, распространяющаяся в глубину металла. Легирование молибденом препятствует развитию точечной коррозии, особенно в средах, содержа щих хлориды сталь становится более стойкой и в ряде других сред (органические кислоты, соляная и серная кислоты). Легирование одновременно медью (2%) и молибденом (2%) значительно повышает стойкость в серной кислоте при всех концентрациях и повышенных температурах, что особенно важно для химической промышленности. [c.53]

Изготовление аппаратуры из хромистых и хромоникелевых сталей, как указывалоть выше, затрудняется тем, что в результате их нагрева в опасной зоне температур они могут приобретать склонность к межкристаллитной коррозии. [c.73]

Хром. В углеродистых сталях содержание хрома не превышает 0,25%, что не отражается на свариваемости, В конструкционных сталях типа 15Х, 20Х, ЗОХ, 40Х хрома содержится от 0,7 до 1,1%. При таком содержании хрома твердость увеличивается, а свариваемость ухудшается, особенна с увеличением содержания углерода. Еще более ухудшается свариваемость хромистых сталей Х5, 1X13, Х17 при сварке образуются тугоплавкие окислы, снижается химическая стойкость стали и образуются закалочные структуры. Свариваемость нержавеющих хромоникелевых сталей ухудшается в связи с возможностью межкристаллитной коррозиии. [c.18]

Согласно современным теоретическим воззрениям возникновение межкристаллитной коррозии в сталях объясняется выделением из твердого раствора хромистых карбидов, располагающихся по границам зерен. В высокохромистых и хромоникелевых нержавеющих сталях при их нагреве в температурном интервале 500—850° происходит выпадение из твердого раствора железохромовых карбидов (Сгре ) С. В результате выделения карбида поверхность зерна на определенной сравнительно небольшой глубине оказывается обедненной хромом это приводит к возникновению разных электродных потенциалов между зерном и его границей и способствует межкристаллитному разрушению. Экспериментально установлено, что на каждую весовую часть углерода в карбиде приходится 11—12 частей хрома и, следовательно, уменьшение содержания углерода в твердом растворе на 0,1% за счет выпадения карбидов способствует обеднению сплава хромом примерно на 1%. Обеднение твердого раствора хромом происходит неравномерно и преимущественно по границам зерен. Таким образом, граница зерна состоит из обедненного хромом твердого раствора и карбидов. При воздействии определенной коррозионной среды, содержащей кислород (вода, раствор HNO, и др.), зерно благодаря высокому содержанию хрома и железохромовые карбиды пассивируются, т. е. покрываются пленкой окислов и приобретают положительный потенциал, в то время как граница зерна обедненная хромом, плохо пассивирует, так как имеет более отрицательный потенциал. [c.73]

Аустенитные стали наилучшую коррозионную стойкость приобретают после закалки ва чистый аустенит, т. е. когда весь хром и другие легирующие присадки находятся в твердом растворе. Отпуск при 450—800° сообщает хромоникелевым аустенитным сталям в ряде случаев склонность к межкристаллитной коррозии вследствие местного обеднения твердого раствора хромом по границам зерев. Хром сообщает стал также способность к пассивированию в окислительных средах, в результате чего хромистые стал приобретают высокую коррозионную стойкость в ряде химически агрессивных сред. [c.916]

Электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами должны удовлетворять требованиям ГОСТа 10052—62, предусматривающего 22 типа электродов, дающих хромоникелевый аустенитный, и пять типов — хромистый ферритный (феррито-мартепситный) наплавленный металл (см. приложение V). В этом случае для каждого типа электрода регламентируются химический состав наплавленного металла, механические свойства при нормальной температуре, а также для ряда типов пределы содержания ферритной фазы в структуре и стойкость против межкристаллитной коррозии. [c.156]

Аустенитные хромоникелевые стали приобретают оптимальную коррозионную стойкость после зака. ки на аустенит. Отпуск при 450—800 вызывает в хромоникс-левых аустенитных сталях в ряде случаев склонность к межкристаллитной коррозии (фиг. 8). 17%-ные хромистые стали приобретают склонность к межкристаллитной коррозии после закалки с высоких температур [9]. [c.652]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...