Нержавеющие стали концентрации кислород

С другой стороны, согласно адсорбционной теории [16], ионы С1 адсорбируются на поверхности металла, конкурируя с растворенным О2 или 0Н . Достигнув поверхности металла, С1 способствует гидратации ионов металла и облегчает переход их в раствор, в противоположность влиянию адсорбированного кислорода, который снижает скорость растворения металла. Иначе говоря, адсорбированные ионы С1 повышают ток обмена (снижают перенапряжение) для анодного растворения перечисленных металлов по сравнению с наблюдаемым для поверхности, покрытой кислородом. В результате железо и нержавеющие стали часто невозможно анодно запассивировать в растворах, содержащих значительные концентрации С . Напротив, металл продолжает растворяться с высокой скоростью как при активных, так и при пассивных значениях потенциала. [c.84]

Сг и 9 % Ni, быстрее всего происходит при закалке с температур от 1100 до 1200 °С и менее всего выражено при закалке с 900 или 1400 °С [22]. Сплавы высокой чистоты по углероду совершенно устойчивы. Присутствие небольших количеств углерода, азота, кислорода или марганца не оказывает существенного влияния, однако наличие кремния и фосфора (>100 мг/кг) приводит к разрушениям. Кремний вызывает межкристаллитную коррозию нержавеющей стали с 14 % Сг и 14 % N1, если его содержание находится в интервале 0,1—2 % если оно больше или меньше, сплав не склонен к межкристаллитной коррозии [23, 24]. Необходимость строгого контроля окислительных свойств среды и концентрации фосфора в сплаве для предотвращения межкристаллитной коррозии подтверждена также для закаленной. малоуглеродистой нержавеющей стали, содержащей [c.308]

Предупреждению или уменьшению щелевой коррозии способствуют те компоненты сплава, которые помогают сохранить пассивность при низкой концентрации в среде растворенного кислорода и наличии кислых продуктов коррозии. К этой категории относятся добавки молибдена к нержавеющей стали 18-8 (марка 316) или добавки палладия к титану. [c.315]

Особенно чувствительны к щелевой коррозии нержавеющие стали, алюминиевые сплавы и другие металлы, сохранение которых в пассивном состоянии зависит от поступления кислорода в зазоры. Например, в концентрированной кислоте, в которой железо находится в пассивном состоянии, наблюдается усиленная коррозия в щелях, в которых нет условий для постоянного обновления кислоты, и ее концентрация быстро падает. Такие же явления наблюдаются при ингибиторной защите, когда в щелях концентрация ингибиторов падает до критических значений, при которых происходит не ослабление, а усиление коррозии. [c.204]

В море, а также частично и в открытой атмосфере сказывается влияние продуктов жизнедеятельности микроорганизмов они снижают pH и тем самым усиливают процесс разрущения металла в щелях. Скорость коррозии в щелях зависит от состояния поверхности металлов. Наличие органики в щелях уменьшает концентрацию кислорода, необходимого для пассивации металла. Наиболее сильному разрушению при щелевой коррозии подвергаются металлы, пассивное состояние которых наиболее сильно зависит от влияния окислителей (к таким металлам относятся в основном нержавеющие стали и алюминиевые сплавы [89]). [c.87]

При питтинге поляризационная кривая нержавеющей стали изменяется (рис. 103). Если потенциал превышает некоторую критическую величину, именуемую потенциалом пробоя (/), то плотность тока начинает расти, а на кривой возникает серия пиков. Поскольку этот подъем означает начало питтинга, потенциал пробоя в этом случае называют потенциалом питтинга . Если потенциал после пробоя понизить, то снова достигается пассивация, но только при потенциале репассивации (2), который несколько ниже, чем потенциал питтинга. Аналогично развивается коррозия в зазорах или под поверхностными осадками. Достаточно высокий потенциал, при котором такая коррозия начинается, может быть достигнут, как в описанном случае, вследствие наличия вспомогательного электрода и приложенного напряжения или под действием окислителя, например кислорода в растворе. Потенциал пробоя не является какой-то постоянной величиной, а существенно зависит от таких условий, как концентрация хлорида, температура и метод измерения. [c.112]

Повышенная концентрация кислорода в присутствии активаторов (например, хлорид-ионов) представляет опасность для нержавеющих сталей, увеличивая их склонность к коррозионному растрескиванию. [c.175]

Другим проявлением локализованного воздействия на нержавеющие стали является коррозия в щелях, связанная с кислородными концентрационными элементами. Этот тип коррозии наблюдается под осадками любого типа на металлической поверхности, под наростами и на примыкающих поверхностях соединений. Поверхность нержавеющих сталей, экранированная от окружающего раствора начинает испытывать недостаток кислорода. Тем самым создается разница в концентрации кислорода между экранированной и неэкранированной частями поверхности. Образуется электрохимическая ячейка с разностью электродных потенциалов между областями с высокой и низкой концентрацией кислорода. Область с низкой концентрацией становится анодом ячейки. [c.310]

Скорость коррозии конструкционных материалов возрастает с увеличением концентрации кислорода в натрии. Для аустенитной нержавеющей стали типа 18-8, легированной молибденом при температуре 540° С, имеется следующая зависимость [c.45]

До концентрации кислорода, равной 0,04%, вес образцов из аустенитной нержавеющей стали после испытаний в натрии уменьшается, при больших концентрациях кислорода вес образцов за [c.45]

Как указывалось выше, при контакте с натрием может происходить обезуглероживание углеродистых сталей. Процесс этот интенсифицируется в присутствии аустенитных нержавеющих сталей, которые при этом науглероживаются сами. При введении в углеродистую сталь 1—2% хрома процесс обезуглероживания сводится к минимуму и становится заметным при концентрации кислорода, равной 0,005%. При температуре 700 С обезуглероживание углеродистой стали протекает более интенсивно, чем при температуре 800° С. Это объясняется меньшей скоростью диффузии углерода в аустените, в который переходит феррит при температурах около 800° С. Другим источником углерода в натрии могут быть углеродсодержащие смазки и окись углерода, а также углекислый газ из защитной атмосферы. Для предельно допустимого содержания углерода в натрии принимается 40 мг углерода на 1 поверхности стали в контуре. [c.47]

Концентрация углерода в поверхностных слоях аустенитной нержавеющей стали уменьшается при нагреве под закалку, при этом поверхностные слои обезуглероживаются [111,66]. В результате выдержки при температуре 1170° С в атмосфере, содержащей 0,023% кислорода и 0,008% воды, концентрация углерода в стали с 0,11% углерода, 14% хрома, 13,5% никеля, 2,49% вольфрама, 0,59% молибдена в поверхностном слое глубиной 0,25 мм снижается до 0,037%, т. е. в три-четыре раза. Даже при нагреве в течение 1000 час при температуре 760° концентрация углерода в поверхностном слое этой стали не увеличивается. После аустенизации при температуре 1170° С с последующей стабилизацией при 750° С в течение 16 час сталь вновь становится склонной к межкристаллитной коррозии. Углерод в этом случае успевает продиффундировать в поверхностный слой. "х [c.135]

По мнению большинства авторов, коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей наблюдается в растворах, содержащих хлориды и кислород. Интенсивность развития трещин зависит от концентрации хлоридов в растворе. Так, М.Шейл [111,106] указывает, что в растворах хлористого магния и хлористого цинка период времени до разрушения образца уменьшается почти линейно с ростом концентрации солей (рис. 111-31). Существенную роль в развитии растрескивания играет также характер катиона в растворе хлоридов [111,93]. Испытания проводились в кипящих 10-30-50-процентных растворах хлоридов или в насыщенных рас- [c.148]

Рис. 111,32. Коррозионное растрескивание аустенитной нержавеющей стали 18-8 в воде с различной концентрацией ионов хлора и кислорода (по Вильямсу)

Во всех других случаях индекс насыщения — это полезный качественный показатель относительной агрессивности пресной воды, контактирующей с железом, медью, латунью, свинцом, скорость коррозии которых зависит от ди4)фузии растворенного кислорода к их поверхности. Индекс неприменим для определения агрессивности воды, контактирующей с пассивирующимися металлами, скорость коррозии которых уменьшается с повышением концентрации кислорода на поверхности (алюминий, нержавеющая сталь). [c.122]

Несмотря на все большее расширение применения алюминиевых сплавов для морских сооружений, все же остается актуальной проблема изыскания конструкционных материалов, физико-химические свойства которых отвечали бы требованиям, предъявляемым нефтегазопромысловым сооружениям при эксплуатации в открытом море. Наиболее перспективный материал для этой цели — титан. Исследования некоторых титановых сплавов в Черном море на различных глубинах (7, 27, 42, 80 м) показали высокую стойкость исследованных сплавов на всех глубинах, и их скорость коррозии не превышала 0,01 г/(м2. ч), в то время как нержавеющие стали типа 18-9 были подвержены питтингу глубиной 2,5 мм после экспозиции в течение 21 мес. С увеличением глубины погружения образцов коррозионная стойкость повьииалась, что объясняется понижением температуры и более низкой концентрацией кислорода. Титан обладает очень высокой стойкостью не только в обычных морских средах, но также в загрязненных водах, в морской воде, содержащей хлор, аммиак, сероводород, двуокись углерода, в горячей морской воде. Титан выдерживает очень высокие скорости потока морской воды После 30-суточных испытаний при скорости потока 36,Ь м, с были чены следующие результаты [c.25]

Формирование покрытий на образцах нержавеющей стали ВНЛ-3 сопровождается достаточно слабым взаимодействием поверхности стали с кислородом, концентрация изотопа невелика (рис. 2), характер его распределения по сечению покрытия соответствует незначительному изотопному обмену с газовой средой. Из исследуемых видов покрытий на стали ВНЛ-3 более высокая подвижность кислорода наблюдается в покрытии ЭВТ-8, содержащем около 30 вес.% NajO. После обжига распределение не имеет существенных отличий от распределения в необожженных покрытиях на ВНЛ-3. В то же время для покрытий на чистом железе [c.175]

В растворах, содержащих наряду с кислородом и хлор-ионы любой концентрации. Во многих средах, содержащих хлор-ионы, титан превосходит по своей устойчивости нержавеющую сталь. Поэтому в морской воде и атмосфере титан и его сплавы обладают более высокой коррозионной стойкостью, чем такие коррозионностойкие материалы, как аустенитная нержавеющая сталь, монель-металл, купроникель [84]. [c.54]

Факторы, влияющие на щелевую коррозию нержавеющей стали,, содем ащей 13 % Сг, были исследованы также советскими авторами [157]. В согласии с ранее полученными данными установлено, что при концентрации кислорода в морской воде <0,07 мг/кг пассивная пленка на такой стали не образуется и происходит щелевая коррозия. [c.183]

В работе [177] приведены данные о коррозии некоторых сплавов на различных глубинах (7, 27, 42 и 80 м) в Черном море. Титан обладал стойкостью на всех глубинах и скорость коррозии была <0,01 г/(м-ч). На образцах из нержавеющей стали 18Сг —9№ наблюдался питтинг (2,8 мм после экспозиции в течение 21 мес), но с увеличением глубины погружения коррозия уменьшалась. На глубине 80 м наблюдалась лишь слабая щелевая коррозия. Повышение стойкости объяснялось уменьшением температуры и более низкой концентрацией растворенного кислорода на больших глубинах. Наименьшая коррозия углеродистой стали наблюдалась на глубине 27 м (0,039 г/м -ч), что авторы связывают с более интенсивным биологическим обрастанием на этом уровне. Коррозия медных сплавов усиливалась с глубиной (0,042 г/(м -ч) при погружении на 80 м), что объяснялось образованием на меди в темноте коррозионной пленки, не обладающей защитными свойствами. [c.187]

В более раннем докладе [231] той же фирмы приведены аналогичные данные для ряда других сталей и некоторых алюминиевых сплавов. Было показано, в частности, что коррозионная стойкость медьсодержащей стали ASTM А-242 примерно на 30i%. выше, чем малоуглеродистой стали. Обе стали обладали хорошей стойкостью в морской воде с содержанием кислорода 5 мкг/кг, но сильно корродировали при концентрации растворенного кислорода >100 мкг/кг. Высокие скорости коррозии сталей, содержащий 4—8 % Ni и 3,5 % Сг, наблюдались в горячей воде при концентрации кислорода 125 мкг/кг (при более низких концентрациях кислорода эти стали не испытывались). Данные о щелевой и ниттинговой коррозии деформируемых нержавеющих сталей бы-ли противоречивы. Приведена последовательность сталей, стойкость которых убывала 316, 304, 409 и 430. Литейные нержавеющие стали F-8, F-8M и СА-15 в воде с содержанием кислорода 125 мкг/кг подвергались сильной местной коррозии, а при содержании кислорода 5 мкг/кг их стойкость была намного выше. [c.199]

Влияние концентрации кислорода в морской воде на коррозию нержавеющих сталей AISI 201 и 202 не одинаково. [c.313]

Не наблюдалось определенной связи между интенсивностями питтинговой, туннельной п щелевой коррозии нержавеющих сталей серии AISI 300 после 1 года пх экспозпции п изменениями концентрации кислорода в морской воде. На основании вычисления скоростей коррозии для тех сплавов, образцы которых имели определенные потери массы, можно сделать вывод об увеличении скоростей коррозии с увеличением концентрации кислорода. Однако эти скорости увеличиваются неравномерно. [c.328]

Таким образом, коррозия нержавеющих сталей серии AISI 300 не изменяется пропорционально изменениям концентрации кислорода в морской воде. Объяснением хаотичного коррозионного поведения нержавеющих сталей серии AISI 300 может служить, как уже отмечалось ранее, двойственная роль кислорода в коррозии нержавеющих сталей в морской воде. [c.328]

Скорости коррозии нержавеющих сталей серии AISI 400 были выше при наибольших концентрациях кислорода (иа поверхности), чем при меньших концентрациях. Однако, за исключением стали AISI 410, после [c.334]

В целом изменения концентрации кислорода в морской воде не оказывали существенного влияния на коррозию нержавеющих сталей серии AISI 400. [c.334]

I m.kmoI m) до тех пор, пока концентрация водорода не снизится заметно ниже нормально поддерживаемых уровней (25 см /кг). Величина концентрации водорода, при которой появляется кислород, будет зависеть от мощности дозы и R. При нормальном содержании водорода кислород не наблюдался в водных реакторах закрытого цикла, содержащих до 1500 мг/кг бора в виде борной кислоты.. Если кислород добавляется к воде в присутствии водорода, то происходит быстрая рекомбинация. На рис. 4.10 показан результат введения кислорода в реактор Янки (Атомная электрическая корпорация Янки) при уровне мощности 485 Мет. Температура теплоносителя на входе была около 263° С, давление 140 кГ/см , номинальное содержание водорода в теплоносителе 25 см /кг, вода — деминерализованная и нейтральная. Кислород исчезал со временем полураспада около 12 мин при средней мощности дозы 2,3 btJz. Эта реакция не обязательно обусловлена только действием излучения. Сообщалось [25, 26], что кислород, добавленный при 260° С в петлю из нержавеющей стали вне зоны реактора, выдержанную с водородом при этой же температуре, исчезал по реакции первого порядка со временем полураспада около 1,26 ч, независимо от концентрации водорода. Предположено, что Иг хемосорбируется на восстановленной поверхпо- [c.88]

При подобных условиях (напряжение, щель, высокая концентрация кислорода) нержавеющие стали типа 304 и 347 и инколой-800 также растрескиваются в воде при 316° С [46]. Растрескивания не обнаружено в системах, свободных от кислорода (с водородом), при экстремальных напряжениях, а также в некоторых испытаниях с водой, содержащей кислород, при напряжениях 90% от предела текучести [46]. Во всех цитируемых случаях трещины были межкристаллитными. [c.254]

СКие flodaBKHj pH, температура и состав сйлава. Попеременное смачивание и осушение, кипение на теплопередающих поверхностях— вероятные причины концентрирования хлоридов. Относительно низкие концентрации хлоридов и кислорода вызывают растрескивание аустенитных нержавеющих сталей, в частности, при условиях попеременного смачивания и высыхания. Относительно высокая концентрация хлоридов либо кислорода может быть безопасной, если концентрация одного из них достаточно мала. В некоторых работах отмечалось положительное влияние высоких pH (до 10) в отсутствие других добавок. Отмечено положительное влияние МазР04 и NaaSOa. [c.257]

Коррозионные характеристики, описанные выше, определяют условия применения аустенитных нержавеющих сталей и инко-неля-600 в реакторах с водой под давлением. В первом контуре концентрация хлоридов и кислорода поддерживается на низких уровнях не более 0,1 мг кг. Во втором контуре концентрация кислорода поддерживается на еще более низком уровне (0,005— [c.257]

Коррозия в чистой воде. Данные по коррозии электрополи-рованной нержавеющей стали 304 в чистой воде при 300° С и низкой концентрации кислорода приведены в табл. 8.11. Они показывают значительное влияние скорости потока от 2 до 10 м. сек на ранних стадиях коррозии. Однако в каждом случае [c.267]

Контуры из углеродистой стали исследовались только при высоких pH. Концентрация шлама и уровни отложений были сравнимы с величинами, характерными для контуров из нержавеющей стали, если принимались тщательные меры по исключению кислорода и если в качестве щелочи использовалось сильное основание (КОН). При аммиачном подщелачива-нии до pH 9,5 наблюдались высокие концентрации шлама (от [c.293]

Цирконий более чувствителен к загрязнению натрия кислородом, чем аустенитные нержавеющие стали. Скорость коррозии циркония возрастает при содержании кислорода в натрии в количестве О,О0ОЗ% [1,53]. На поверхности металла при образовании пленки окиси циркония кислород диффундирует в глубь металла. С увеличением концентрации кислорода в натрии до 0,0012% увеличивается и скорость коррозии циркония. Дальнейшее увеличение концентрации кислорода мало сказывается на скорости коррозии. При 500° С скорость образования пленки окиси циркония составляет 0,04 мг/см мес [1,49]. При температуре 350—550° С зависимость [c.46]

Чистое железо стойко в натрии с малым содержанием кислорода до температуры 590° С [1,49]. При температуре 500° С и концентрации кислорода 0,014% скорость коррозии углеродистой стали составляет 0,1 мг1см мес. Сталь Х5М корродирует в этих условиях с меньшей скоростью. С ростом концентрации кислорода до 0,1 и 0,5% скорость коррозии этих сталей возрастает до 1,800 мг/см мес и 5,800 мг/см мес соответственно. Дальнейшее увеличение содержания хрома в стали до 13% существенно не изменяет ее коррозионной стойкости в этих условиях. При температуре 715° С й концентрации кислорода 0,01 % скорость коррозии составляет , мг1сзл мсс [1,47]. При температуре свыше 540° С возможно охрупчивание ферритных сталей однако, исходя из условий коррозионной стойкости, при этих температурах аустенитные нержавеющие стали можно заменить хромистыми сталями с содержанием 12—25% хрома. Количество кислорода в натрии при этом должно быть снижено [1,49]. [c.48]

При дальнейшем увеличении плотности тока потенциал значительно смещается в отрицательную сторону. Следует полагать, что в этом случае катодный процесс протекает с диффузионным ограничением. Весьма вероятно, что пленка продуктов коррозии препятствует диффузии реагентов из раствора к поверхности электрода. В связи с этим более значительная по толщине пленка продуктов коррозии, образующаяся в растворе с большей концентрацией кислорода, нивелирует влияние концентрации кислорода на величину предельного диффузионного тока. На платине и нержавеющей стали, как будет показано далее, количество образующихся продуктов коррозии незначительно, и в этом случае величина предельного диффузионного тока возрастает с концентрацией кислорода. В воде, насыщенной воздухом, роль водородной деполяризации вкатодном процессе невелика (см. табл. III-1). Железо в этом случае корродирует в основном с кислородной деполяризацией [111,7]. Однако при уменьшении концентрации кислорода в растворе роль водородной деполяризации возрастает. Например, в растворе сульфита натрия скорости реакций ионизации кислорода и разряда ионов водорода соизмеримы. В деаэрированной воде, содержащей несколько сотых долей миллиграмма кислорода на литр, коррозионный процесс железа протекает почти полностью с водородной деполяризацией. С увеличением температуры скорость реакции разряда иона водорода возрастает. Например, с ростом температуры от 240 до 360° С скорость его увеличивается в 2,5 раза. В соответствии с этим, при температурах около 300° С в нейтральных деаэрированных водных средах, коррозионный процесс железа протекает прак- [c.98]

В случае контакта нестабилизированной аустенитной нержавеющей стали с конденсатом при высоких температурах и давлениях сталь подвергается межкристаллитной коррозии [111,68]. Д. С. Поль [111,36] указывает на развитие межкристаллитной коррозии в нестабилизированной аустенитной нержавеющей стали 18-8 после отжига в течение 2 час при температуре 650° С в воде, насыщенной кислородом при pH 3-4 при температуре 315°С. В тех же условиях вода при pH 7-11 якобы не вызывает межкристаллитной коррозии. Последнее обстоятельство требует серьезного рассмотрения. Д. С. Полине указывает, каким способом поддерживается постоянство-концентрации кислорода в воде при высокой температуре и давлении. Не исключена возможность, что в начальный период испытаний кислород полностью расходовался на протекание коррозионных процессов, и в дальнейшем испытания проходили с практически деаэрированной водой. Специальные исследования показали, что сталь 1Х18Н9Т, склонная к межкристаллитной коррозии при испытаниях по методу AM, ГОСТ 6032—58 (как с провоцирующим нагревом, так и без него), не подвержена ей в деаэрированной воде, содержащей не менее 0,02 мг л кислорода при температуре 350° С и давлении 170 am и в деаэрированном паре при температурах до [c.137]

По данным К-Эделеану [111,92], наиболее агрессивными, с точки зрения коррозионного растрескивания, средами являются хлориды цинка, магния, натрия, калия, аммония и кобальта, а менее агрессивными — хлориды лития и никеля. Общая коррозия имеет место в хлоридах хрома и ртути. Наиболее безопасно в смысле общей коррозии и коррозии под напряжением хлористое олово. Добавление в раствор хлоридов 1% сульфата меди, 1% сульфата хрома, 5% ацетата натрия и 5% двух замещенного фосфата натрия не ускоряет процесса коррозионного растрескивания. Ингибирующие свойства имеют 5-процентный сульфат натрия и 5-процентный карбонат натрия. Слабое ускорение коррозионного растрескивания было отмечено при добавлении к хлоридам 1% бихромата калия. Такой окислитель, как хлористое железо (в количестве 5%), сильно ускоряет коррозионное растрескивание. Аналогичный эффект наблюдается при введении в раствор хлоридов 1% нитрита натрия, который также, как известно, является окислителем. При отсутствии в растворе хлоридов окислителей коррозионное растрескивание протекает крайне медленно или вообще не протекает [111,86]. X. Графен [111,83] указывает, что в растворе хлоридов, не содержащем кислорода, аустенитная нержавеющая сталь коррозионному растрескиванию не подвергается. При введении в раствор хлоридов кислорода сталь растрескивается тем быстрее, чем больше его концентрация в растворе (табл. 111-17). [c.150]

По мнению К Эделеану [111,119], аустенитная нержавеющая сталь не подвергается коррозионному растрескиванию в чистом паре. Однако в случае переменного увлажнения и высыхания, даже при наличии воды очень высокой чистоты, на поверхности, особенно теплопередающей, могут накапливаться соли, а это может привести к коррозионному растрескиванию стали [111,120]. Особенно велика опасность коррозионного растрескивания в зоне кипения [111,121]. С. Бреннер [111,122] указывает, что аустенитные нержавеющие стали подвергаются коррозионному растрескиванию и в паре низкого давления. Температура перегрева пара может существенным образом влиять на появление растрескивания в аустенитной нержавеющей стали. При умеренном перегреве (порядка 25 7°С) парачасть воды испаряется, а ионы хлора концентрируются в оставшихся каплях воды. При этом, естественно, концентрация их возрастает [111,107], а следовательно, процесс коррозионного растрескивания интенсифицируется. Коррозионное растрескивание аустенитной нержавеющей стали может возникать при 50° С. Так, в этом случае при наличии в воде 50 мг л ионов хлора сталь 316 разрушалась через полтора года [111,88]. Ф. В. Девис [111,117] приводит случай разрушения аустенитной нержавеющей стали в растворе, содержащем 13,5 мг1л ионов хлора через 90 час. В работе Ж- П. Хуго [111,118] указывается, что образцы из стали 316 подвергались коррозионному растрескиванию при испытаниях в растворах с концентрацией 0,24—0,38 мг л ионов хлора. Испытания проводились в автоклавах, содержание кислорода не контролировалось. Коррозионное растре- [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...