Межкристаллитная коррозия хромоникелевых сталей аустенитного класса

Одним из первых и наиболее распространенных в настоящее время растворов для испытания на склонность нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии является раствор серной кислоты и медного купороса, в котором кипятят образцы. Отличительной чертой этого раствора является то, что растворению в нем подвергаются преимущественно границы между зернами, в то время как тело зерен сохраняет относительную пассивность. Это связано с тем [1], что кристаллы твердого раствора Fe—Сг—Ni являются катодами по отношению к границам между ними. Деполяризация идет за счет выделения меди и водорода. Практика и специальные исследования [114, 115] показали, что в данном растворе наиболее четко и надежно выявляется межкристаллитная коррозия хромоникелевых сталей аустенитного класса. Однако испытания в этом растворе имеют и свои недостатки, а именно раствор выявляет межкристаллитную коррозию, связанную с выпадением карбидной фазы, и не выявляет ее в том случае, когда она является следствием выделения сигма-фазы. [c.97]

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]

Склонность к интеркристаллитной коррозии у хромоникелевых сталей аустенитного класса проявляется в разной степени в зависимости от содержания углерода. В сталях типа 18-8 она не проявляется, если содержание углерода не превышает 0,02% (предела растворимости карбидов в аустените хромоникелевой стали на базе 18-8). При содержании С = 0,06% сталь 18-8 становится заметно чувствительной к межкристаллитной коррозия, и эта чувствительность увеличивается с повышением содержания углерода. В хромоникелевых сталях с большим содержанием никеля (24%) межкристаллитная коррозия обнаруживается даже при содержании С = 0,003%. [c.334]

Хромоникелевые стали аустенитного класса хорошо свариваются всеми видами сварки. Однако при выборе способов сварки следует учитывать специфические свойства, оказывающие влияние на качество свариваемых изделий. К ним относятся низкая теплопроводность, более высокий коэффициент линейного расширения, чем у малоуглеродистой стали, и склонность к межкристаллитной коррозии. Первые два свойства обусловливают повышенное коробление изделий из этих сталей в процессе сварки. Причиной межкристаллитной коррозии стали может быть замедленное охлаждение или нагрев (например, при газовой и меньше при ручной дуговой сварке) в интервале температур 450— 850°С, при этом происходит выпадение карбидов хрома по границам зерен (кристаллов), вследствие чего внешние оболочки кристаллов обедняются хромом. Это способствует образованию межкристаллитной коррозии. Межкристаллитную коррозию предотвращают введением в сталь титана, вольфр ама, молибдена и других легирующих элементов, которые препятствуют выпадению карбидов хрома, а также изменяют процесс сварки. Чтобы уменьшить склонность стали к межкристаллитной коррозии и короблению изделий, сварку аустенитных хромоникелевых сталей необходимо вести так, чтобы обеспечить наименьшую зону нагрева при максимальной скорости сварки и охлаждении. При газовой и обычной дуговой сварке выполнение этих условий затруднено, так как имеет место замедленный нагрев (при газовой сварке) и медленное охлаждение после сварки. Поэтому возможен перегрев околошовной зоны и появление межкристаллитной коррозии. [c.114]

К межкристаллитной коррозии склонны высоколегированные стали всех классов, имеющие высокое содержание хрома, вследствие выпадения под действием нагрева карбидов хрома по границам зерен, обеднения границ зерен хромом и из-за этого пониженной стойкости границ против коррозии. Опасность межкристаллитной коррозии возникает при нагреве хромоникелевых сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов до температур 500—850°С, при нагреве высокохромистых сталей мартенситного, мартенситно-ферритного и ферритного классов до температур свыше 950°С. [c.126]

При сварке сосудов и их элементов из легированных сталей аустенитного класса, например хромоникелевых типа 18-8, контроль сварных соединений на межкристаллитную коррозию должен производиться в соответствии с ГОСТ 6032—58 в зависимости от свойств применяемой стали и условий работы сосуда. [c.219]

Межкристаллитной коррозии в среде топочных газов, содержащих серу, подвержены стали аустенитного класса с содержанием 8—20% никеля. Никель образует с серой химическое соединение (сульфид), которое в свою очередь образует с никелем легкоплавкую эвтектику никель — сульфид с температурой плавления 624° С. Поэтому следует избегать ирименения хромоникелевых сталей при высоких температурах в среде газов, содержащих серу. [c.219]

При сварке нержавеющих и жаропрочных сталей аустенитного класса необходимо учитывать низкую теплопроводность, более высокий коэффициент линейного расширения, чем у малоуглеродистой стали, и склонность к межкристаллитной коррозии. Чтобы уменьшить склонность стали к межкристаллитной коррозии и коробление, сварку аустенитных хромоникелевых сталей необходимо вести так, чтобы обеспечить наименьшую зону нагрева, максимальную скорость сварки и быстрое охлаждение. При газовой и дуговой сварке покрытыми электродами выполнение этих условий затруднено, так как имеют место замедленный нагрев (при газовой сварке) и медленное охлаждение после сварки. Поэтому возможен перегрев околошовной зоны и появление межкристаллитной коррозии. [c.108]

Титан — карбидообразующий элемент положительно влияет на прочностные свойства стали, увеличивает ее прокаливаемость и уменьшает склонность к перегреву. Титан частично растворяется в феррите, но главным образом присутствует в структуре стали в виде карбида титана Т С. Ои также является энергичным раскислителем стали. Титан вводится в состав аустенитных хромоникелевых нержавеющих сталей аустенитного класса для устранения склонности к межкристаллитной коррозии. [c.170]

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]

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]

Кремний. Кремний, подобно хрому, способствует образованию ферритной фазы. При наличии в стали хрома и кремния необходимо учитывать суммарное их действие. Хром и кремний, введенные в сталь или железо, ограничивают у Область при меньшем содержании каждого из них, причем это действие непропорционально их концентрации, так как кремний как ферритизатор в 2—4 раза сильнее хрома. Стали с малым содержанием углерода уже при 6% Сг и 2% 51 относятся к сталям полуферритного класса, а при большем содержании кремния — к сталям ферритного типа. Кремний уменьшает чувствительность сталей типа 18-8 к межкристаллитной коррозии, а также повышает стойкость стали против окисления при высоких температурах. Например, хромоникелевые стали с содержанием 2—3% 81 обладают высокой стойкостью к образованию окалины, т. е. являются жаростойкими. Однако высокое содержание кремния увеличивает склонность к образованию трещин аустенитных сталей при повышенных температурах. [c.29]

Улучшить свойства целого ряда конструкций из высоко легированных сталей после сварки можно специаль ными видами термической обработки. Так, например, для повы шения пластичности и выравнивания свойств в сварных соедине ВИЯХ трубопроводов из жаропрочных хромоникелевых сталей ау стенитного класса применяется аустенизация. В других случаях, например при изготовлении сварных роторов из подобных сталей, применяется тепловое старение при температурах 750 -800° С. В целях получения высокой стойкости против межкристаллитной коррозии сварные конструкции из нержавеющих хромоникелевых аустенитных сталей подвергают стабилизации, которая придает сварным соединениям вторичную стойкость против межкристаллитной коррозии ( см. рис. VII. 13). [c.379]

Многолетний опыт применения нержавеющих хромоникелевых сталей аустенитного класса, содержащих 18% Сг, 9% N1 и 0,1% С показал, что наиболее эффективным методом борьбы с межкристаллитной коррозией является введение в такую сталь добавок титана или ниобия, образующих устойчивые карбиды. Сталь 1Х18Н9Т практически не подвержена межкристаллитной коррозии. Минимальное содержание титана в стали как карбидообразующего элемента должно удовлетворять соотношению %Т1 5(%С—0,03). Стабилизирующими свойствами обладает также ниобий. По этой причине стали 1Х18Н9Т и Х18Н12М2Т не склонны к межкристаллитной коррозии в отличие от других нержавеющих сталей, не содержащих титана или ниобия [31]. [c.82]

Наиболее радикальным средством борьбы с межкристаллитной коррозией аустенитных сталей является легирование их титаном или ниобием в количествах, обеспечивающих полное связывание всего имеющегося в стали углерода в стабильные карбиды титана и ниобия. Карбиды типа Т1С и КЬС не растворяются в аустените хромоникелевых сталей при всех практически возможных температурах термической обработки (аустенитизации). Поэтому в аустенитных сталях, легированных титаном и ниобием, отсутствуют пересыщенные углеродом твердые растворы, а следовательно, и условия для неблагоприятных структурных изменений по границам зерен, создающих чувствптельность к межкристаллитной коррозии. Эффективная стабилизация хромоникелевых сталей аустенитного класса достигается прп наличии определенных соотношений между титаном (нпобиелт) п имеющимся в стали углеродом. Для надежной стабилизации необходимо, чтобы со-держанпе титана было в 5—6 раз, а содержание ниобия в 10— [c.334]

Однако опыт показывает, что этот метод пригоден для выявления склонности к межкристаллитной коррозии только хромоникелевых сталей аустенитного класса, так как указанный раствор выявляет межкристаллитную коррозию при выпадении карбидной фазы. В случае, если межкристаллитная коррозия является следствием выделения 0-фазы, что характерно для сталей более сложного типа (например, для сталей с 18—20% Мо, хромоникельмолибденовых сталей и др.), лучше использовать кипящий раствор 65%-ной азотной кислоты. Для оценки склонности металла к межкристаллитной коррозии в этом растворе применяют весовой метод причем используют то обстоятельство, что в азотной к 1слоте сталь корродирует гораздо сильнее, если наряду с равномерной коррозией протекает и межкристаллитная. [c.42]

Нержавеющая сталь аустенитного класса подвержена меж к р и с т а л л и т н о й (интеркристаллитной) коррозии. Эта коррозия [12] норажает закаленные аустепитпыс стали, содержащие углерода более 0,04%. Появление межкристаллитной коррозии в нержавеющей хромоникелевой стали вызывается особыми карбидами типа МгзСб, образующимися при определенных условиях (замедленном охлаждении стали, нагретой до 1000° С, или при закалке после отпуска с 500—700° С). Карбиды МгзСе при нагреве до 1000°С растворяются в аустените, а при охлаждении выделяются по границам зерен. Эти карбиды и аустенит имеют различные электрохимические потенциалы, что и вызывает усиленную коррозию в месте контакта двух фаз. [c.41]

Стали аустенитного класса, марок Х18Н12М2Т и Х18Н2МЗТ ввиду присутствия в них необходимого количества титана, предотвращающего появление склонности к межкристаллитной коррозии, также с успехом применяются для изготовления сварной аппаратуры без дополнительной термической обработки сварных конструкций. По технологическим свойствам хромоникельмолибденовые стали близки к хромоникелевым они хорошо свариваются, протягиваются, штампуются. [c.206]

Вольфрам. Вольфрам образует устойчивые сложные карбиды, которые, находясь в аустенитной основе стали, сообщают ей высокие механические свойства при повышенных температурах. Поэтому вольфрам вводится в аустенитные стали, работающие в условиях высоких температур, давлений и нагрузок. Эти стали обладают также высокой ползучеустойчивостью. Вольфрам несколько повышает коррозийную стойкость аустенитных сталей, а также сопротивляемость межкристаллитной коррозии. Вольфрам способствует образованию б-фазы в хромоникелевых сталях как ферритизатор, он почти в 2 раза сильнее хрома. Однако вольфрам придает стали некоторую хрупкость. Для предотвращения образования трещин в процессе резки нержавеющих сталей мартенситного класса, содержащих вольфрам, необходимо перед резкой металл подогревать до 300—420°, а после резки подвергать отпуску при 650—760°. [c.27]

При воздействии агрессивной среды межкристаллитная коррозия наиболее часто появляется в нержавеющих высоколегированных хромоникелевых или хромоникельмарганцовистых сталях и швах аустенитного класса и в высокохромистых или хромоникелевых сталях и швах ферритного, полуферритного п мартенситного классов. [c.86]

Процесс коррозионного разрушения металла по границам зерен называют межкристаллитной коррозией (МКК). Особенно интенсивно МКК развивается у аустенитных хромоникелевых сталей в морской воде . Межкристаллитная коррозия может проявляться и в недеаэрированной дистиллированной воде и в паре высокого давления при I > 360 С, особенно при наличии растя-гиваюших напряжений. В несколько меньшей степени МКК развивается в сталях ферритного и мартенситного классов. Межкристаллитная коррозия обычно проявляется в сварных швах, в зонах термического влияния, а в случае неправильной термообработки также и в основном металле. [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...