Коррозия нержавеющих сталей под напряжением

КОРРОЗИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ [c.63]

Анодная защита может предотвращать локальные виды коррозии, например, межкристаллитную коррозию нержавеющих сталей, коррозию под напряжением углеродистых и нержавеющих сталей, питтинг, коррозионную усталость металлов и сплавов. [c.199]

Особым видом коррозии нержавеющих сталей является так называемая щелевая коррозия, которой раньше уделялось мало внимания. Щелевая коррозия происходит в узких зазорах между металлами (например, между болтом и гайкой) или между металлом и неметаллическим материалом (например, прокладкой). Часто щелевая коррозия начинается в волосных и более крупных трещинах, которые образуются на изделии из нержавеющей стали в результате ошибок, допущенных при его изготовлении, или в результате коррозии под напряжением. [c.151]

На поведение нержавеющей стали большое влияние оказывает механическая обработка известны случаи как понижения, так и увеличения коррозионной стойкости в результате деформирования. Этот вопрос осложняется тем, что в некоторых марках нержавеющих сталей при деформации образуется мартенсит, значительно повышающий ее прочность. Можно было бы ожидать, что такое изменение структуры создаст слабые места, на которых сможет начаться процесс коррозии, по крайней мере, при работе стали под напряжением (стр. 623). Однако часто наблюдается обратная картина, и имеются сведения, что некоторые марки нержавеющих сталей, закаленные при очень низких (ниже нуля) температурах, становятся особенно стойкими в кислотах [72] известен случай, когда деформация снизила стойкость стали с 13% хрома [73]. [c.311]

Нержавеющая сталь представляет собой сплав на железной основе, в котором главным легирующим компонентом является хром в количестве не менее 12 %. Благодаря содержанию хрома нержавеющей стали легко пассивируются и потому имеют хорошую коррозионную стойкость во многих часто встречающихся средах. Однако в неблагоприятных условиях даже нержавеющие стали могут подвергаться, например равномерной, щелевой, межкристаллитной коррозии, питтингу или коррозионному растрескиванию под напряжением. [c.109]

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]

Широко используются нержавеющие стали Fe - Сг - Ni без присадок и с присадками титана, меди, ниобия и молибдена. В зависимости от содержания хрома и никеля такие стали бывают аустенитными, аустенитно-мартенситными и аустенитно-фер-ритными. Они обладают высокими механическими свойствами и стойки к коррозии под напряжением. [c.119]

КОРРОЗИИ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ СЕРИИ 300 [c.323]

ТАБЛИЦА m КОРРОЗИЯ под НАПРЯЖЕНИЕМ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ СЕРИИ 400 [c.333]

Введение меди (канат номер 14) в состав нержавеющей стали марки 316 ухудшало ее коррозионную стойкость, в то время как добавки кремния и азота (канат номер 15) не оказывали заметного влияния. Обычная нержавеющая сталь марки 316 (канат номер 41) не корродировала в течение 751 сут экспозиции, но после 1064 сут многие внутренние проволоки оказались сломанными в результате действия щелевой коррозии. Временное сопротивление большинства канатов из нержавеющих сталей не изменялось после экспозиции в морской воде на глубине. Канаты с номерами 41 и 42 не были подверженны коррозии под напряжением в условиях нагрузки, составлявшей 20 % от их временного сопротивления. [c.428]

I — коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др. [c.333]

Теплообменная поверхность парогенераторов АЭС, несмотря на средние давления и невысокие температуры, также выполняется из аустенитных нержавеющих сталей. Это также связано со стремлением максимально сократить поступление продуктов коррозии в водный теплоноситель. Напомним, что поверхности нагрева барабанных котлов никогда не выполнялись из аустенитных нержавеющих сталей, склонных к коррозии под напряжением в водной среде, содержащей хлориды. Поэтому добавочная вода на АЭС всегда готовится как обессоленная. В то же время, как известно, для котлов средних давлений дополнительная вода не обессоливается, а только умягчается, т. е. допускается поступление хлоридов с добавочной водой. Опасен для оборудования АЭС и второй источник поступления хлоридов в питательную воду АЭС — присос в конденсаторе, который для барабанных котлов допустим. Поэтому в отличие от ТЭС с барабанными котлами для АЭС любых конструкций и параметров обязательна установка 100%-ной конденсатоочистки. [c.52]

Ионы тяжелых металлов, особенно свинца, уменьшают не только общую коррозию, но и локальную. Так, есть сведения, что малые добавки ионов свинца почти полностью подавляют коррозионное растрескивание нержавеющей стали под напряжением и в условиях активного растворения в серной и азотной кислотах [214]. При эффективных концентрациях ионов свинца (10— — 10- моль/л) равновесные потенциалы свинца отрицательнее стационарного потенциала нержавеющей стали и поэтому контактное выделение с образованием фазового осадка здесь исключено и на поверхности стали возникает лишь субмономолекулярный слой свинца. Природа этого процесса еще окончательно не выяснена, но реальность процесса несомненна [209 238]. [c.88]

Нержавеющие стали в целом находят весьма ограниченное применение в морских условиях. Успешное их применение основывается на контроле окружающей среды с целью поддержания пассивности металла пли же подразумевает защитные меры, препятствующие местной коррозии. Нержавеющие стали обычно стошш в морских атмосферах, где на от крытой незащищенной поверхности сохраняется пассивная пленка. Благоприятны для поддержания пассивности и условия в быстром потоке морской воды. В спокойной морской воде причиной разрушения металла часто является местная коррозия, в частности ппттинг. Наблюдается также коррозионное растрескивание под напряжением. Однако прп правильном выборе типа сплава, а также режимов упрочнения п старения высокопрочные нержавеющие стали стойки в морских атмосферах. [c.57]

При локализации межкристаллитного коррозионного процесса (при коррозии ПОД напряжением) возможно появление не только межкристаллитных трещин коррозионного растрескивания, как это наблюдается, например, для сплавов на основе алюминия. Реншоу [147] наглядно показал, что при локализации межкристаллитной коррозии нержавеющей стали 18-8 и наличии растягивающих напряжений межкристаллитные надрезы могут давать начало внутрикристаллитным трещинам, что иногда приводит к изменению межкристаллитного характера коррозионной трещины на внутрикристаллитный (фиг. 111). [c.137]

Успехи, достигнутые в коррозионной науке и технике машиностроения с момента выхода первого издания, требуют обновления большинства глав настояш,ей книги. Детально рассмотрены введенное недавно понятие критического потенциала ииттингообразования и его применение на практике. Соответствующее место отводится также критическому потенциалу коррозионного растрескивания под напряжением и более подробному обзору различных подходов к изучению механизма этого вида коррозии. Раздел по коррозионной усталости написан о учетом новых данных и их интерпретации. В главу по пассивности включены результаты новых интересных экспериментов, проведенных в ряде лабораторий. Освещение вопросов межкристаллитной коррозии несенсибилизированных нержавеющих сталей и сплавов представляет интерес для ядерной энергетики. Книга включает лишь краткое описание диаграмм Пурбе в связи с тем, что подробный атлас таких диаграмм был опубликован профессором Пурбе в 1966 г. [c.13]

На практике катодную защиту можно применять для предупреждения коррозии таких металлических материалов, как сталь, медь, свинец и латунь, в любой почве и почти всех водных средах. Можно предотвратить также питтинговую коррозию пассивных металлов, например нержавеющей стали и алюминия. Катодную защиту эффективно применяют для борьбы с коррозионным растрескиванием под напряжением (например, латуней, мягких и нержавеющих сталей, магния, алюминия), с коррозионной усталостью большинства металлов (но не просто усталостью), межкристаллитной коррозией (например, дуралюмина, нержавеющей стали 18-8) или обесцинкованием латуней. С ее помощью можно предупредить КРН высоконагруженных стрей, но не водородное растрескивание. Коррозия выше ватерлинии (например, водяных баков) катодной защитой не предотвращается, так как пропускаемый ток протекает только через поверхность металла, контактирующую с электролитом. Защитной плотности нельзя также достигнуть на электрически экранированных поверхностях, например на внутренней поверхности трубок водяных конденсаторов (если в трубки не введены вспомогательные аноды), даже если сам корпус конденсатора достаточно защищен. [c.215]

Эти кислоты можно получить в лаборатории, пропуская сероводород через воду, насыщенную SO . Для понимания механизма наблюдаемых разрушений следует учесть, что при протекании коррозионных процессов эти кислоты легко катодно восстанавливаются. В связи с этим политионовые кислоты действуют в качестве катодного деполяризатора, который способствует растворению металла по границам зерен, обедненным хромом. Еще одна форма влияния, возможно, заключается в том, что продукты их катодного восстановления (HjS или аналогичные соединения) стимулируют абсорбцию межузельного водорода сплавом, обедненным хромом. Под напряжением этот сплав, если он имеет ферритную структуру, подвергается водородной коррозии вдоль границ зерен. Аустенитный сплав в этих условиях устойчив. Показано, что наличие в морской воде более 2 мг/л серы в виде Na S либо продуктов катодного восстановления сульфитов SOg" или тиосульфатов SjO вызывает водородное растрескивание высокопрочных сталей с 0,77 % С, а та кже ферритных и мартенситных нержавеющих сталей 167]. Предполагают, что и политионовые кислоты оказывают аналогичное действие. [c.323]

Титан имеет довольно высокую (1668 °С) температуру плавления и плотность 4,5 г/см . Благодаря высокой удельной прочности и превосходным противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. В ряду напряжений титан является активным металлом расчетный стандартный потенциал для реакции + + 2ё Ti составляет —1,63 В . В активном состоянии он может окисляться с переходом в раствор в виде ионов [1]. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. В пассивном состоянии титан покрыт нестехиометрической оксидной пленкой усредненный состав пленки соответствует TiOj. Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов Ti , которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость /г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение Ер = —0,05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией. [c.372]

Недостаток аустенитных нержавеющих сталей — их склонность к коррозии под напряжением в морской воде. Однако стойкость их несколько повышается при увеличении содержания никеля. Например, сплав Инколой состава [c.21]

Такие металлы, как железо и цинк, процесс коррозии которых в Нейтральных средах протекает с катодным контролем, корродируют в щелях с меньшей скоростью, чем вне их. Магниевые сплавы и некоторые нержавеющие стали, корродирующее с анодным контролем, разрушаются в щелях интенсивнее, чем на открытой поверхности. Следовательно, для у1Леродистых сталей при коррозии под напряжением в нейтральных и слабокислых средах собственно щелевой эффект рост трещин ускоряет несущественно. [c.59]

Результативным методом является оптимальная термообработка. Для мартенситных нержавеющих сталей наиболее приемлемым является отпуск их в интервале температур 570-600 °С в ряде случаев целесообразен повторный отпуск при 500 С. Из углеродистых и низколегированных сталей наибольшей стойкостью к коррозии под напряжением обладают материалы о сорбигной и перлит-ферритной структурой, наименьшей - с мартенситной. Во многих случаях поверхностная закалка сталей повышает их коррозионно-механическую стойкость. [c.129]

КОРРОЗИЯ под НАПРЯЖЕНИЕМ ХОЛОДНОКАТАНЫХ АУСТЕПИТНЫХ нержавеющих сталей в МОРСКОЙ АТМОСФЕРЕ < [37, 38] [c.67]

При полном погружении сплав Инколой 825 может испытывать локальную коррозию в неподвижной морской воде при обрастании и в щелях. Тем не менее стойкость этого сплава к питтинговой и щелевой коррозии гораздо выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей. Так, в одном из экспериментов скорость коррозии сплава Инколой 825 в условиях погружения составила при 3-летней экспозиции 0,46 мкм/год. С такой же скоростью протекала и коррозия этого сплава на среднем уровне прилива и в зоне брызг. При этом локальная коррозия не наблюдалась ни в условиях хорошей аэрации в зоне брызг, ни при полном погружении. В условиях погружения, правда, возможно появление отдельных питтингов, если степень аэрации морской воды недостаточна. В табл. 30 приведены результаты испытаний сплава Инколой 825 па малых глубинах. Инколой 825 стоек к коррозионному растрескиванию под напряжением в горячей морской воде, поэтому применяется в теплообменниках, использующих морскую воду. [c.86]

Для определения склонности нержавеющей стали AISI 201 (сенсибилизированной и обычной) к коррозии под напряжением сталь была экспонирована под напряжением 154,7 и 386,7 МПа, что соответствует 30 и 75 % ее предела текучести на глубине 2065 (403 сут), 710(197) и 720(402) м. При данных условиях испытаний нержавеющая сталь AISI 201 не была подвержена коррозии под напрял ением (NAD [7]). [c.313]

Химический состав нержавеющих сталей серии A1SI 300 приведен в табл. 115, скорости и типы коррозии — в табл. 116, коррозионное поведение под напряжением — в табл. 117 и влияние экспозиции на их механические свойства — в табл. 118, Коррозионное поведение нержавеющих сталей серии AIS1 300 было очень неустойчивым и непредсказуемым. Они подвергались щелевой, питтинговой и туннельной коррозии в разной степени — от начальных проявлений до сквозных язв и туннелей, распространяющихся вдоль поверхности образцов на расстояние 28 см. Сравнение интенсивностей упомянутых выше типов локальной коррозии с соответствующими скоростями равномерной коррозии не показало наличия между ними определенных корреляций. [c.313]

Сплавы экспонировались на глубине 760 и 1830 м в течение различных периодов времени. Данные испытаний приведены в табл. 121. В условиях этих испытаний ни одна из нержавеющих сталей серии A1S1 400 не была подвержена коррозии под напряжением. [c.335]

Химический состав дисперсионнотвердеющих нержавеющих сталей приведен в табл. 123, скорости коррозии и типы коррозии — в табл. 124, коррозионное поведение под напряжением — в табл. 125 и 126 и влияние экспозиции на их механические свойства — в табл. 127. [c.335]

Первое направление, по существу, представляет использование комбинированного метода механического и термического упрочнения — только на другой основе, чем при известных методах FTMO и т. п. одесь упрочняемым субстратом (основой) является аустенит нержавеющей стали и процесс упрочнения складывается из механического наклепа и последующего старения. Такой метод упрочнения может дать весьма высокие значения прочности — вплоть до Ов = 300 кПмм . Высокая коррозионная стойкость исключает возможность коррозии под напряжением и вообще возникновение коррозионных поражений, как начальных очагов разрушения, обеспечивая тем самым надежность материала. [c.200]

Процессы коррозии, развивающиеся под действием статических сил, сильно локализованы и распространяются преимущественно в местах концентраций напряжений коррозия под напряжение.м развивается не только по границам зерен, но часто носит также и транскристаллитный характер, а иногда и смешанный, совмещая оба вида распространения коррозии. По сравнению со сталью Х18Н10Т более высокой сопротивляемостью к коррозионному растрескиванию обладают стали с аустенито-ферритной структурой, например, сталь 0Х22Н5Т высокая стойкость к этому виду коррозии наблюдается у нержавеющих сталей, содержащих 30% Ni и более. [c.63]

Парогенераторы имеют байпасную спецводоочистку (СВО-5) на продувочной воде. Размер продувки ограничен 0,5—1,0%. Ее нормирование связано с ограничением содержания хлоридов, так как теплообменная поверхность выполнена из нержавеющих аустенитных сталей, склонных к коррозии под напряжением в присутствии хлоридов. [c.65]

Так как блоки сверхкригических параметров безусловно требуют работы конденсатоочистки, то при определении места строительства блоков сверхкритических параметров следует стремиться к обеспечению их охлаждающей водой более высокого качества. Предлагаемая иногда замена латуней а нержавеющие аустенитные стали для конденсаторных трубок при низком качестве охлаждающей воды не может быть признана удовлетворительным решением. Не говоря уже об ухудшении теплотехнических характеристик и удорожании, главное заключается в коррозии под напряжением этих сталей с внутренней стороны при наличии хлор-иона в концентрации более 20 мг/кг и неизбежном ярисутствии свободного кислорода в охлаждающих водах. [c.79]

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]

Так же как и хлориды, щелочь при соответствующих условиях может вызвать коррозию под напряжением аустенитной нержавеющей стали. По данным Г. Е. Галонкола [111,125], аустенитная нержавеющая сталь 18-8 не подвергается коррозии под напряжением в растворе гидроокиси лития с pH 10—И при температуре 266° С. Однако-в воде с таким же значением pH (вблизи теплопередающих поверхностей) концентрация щелочи может увеличиваться, а сталь при наличии напряжений — разрушаться [111,126]. По данным Р. Е. Холла [111,127], концентрация щелочи у теплопередающей поверхности может достигать 50—100 г/л при начальной концентрации ее в воде 1 г/л. Чем выше перепад температуры на теплопередающей поверхности, тем интенсивнее на ней концентрируется щелочь. При тем- [c.158]

В более аустенитных сталях 16-13-35 и Ж-405, даже в разорванных образцах, а-фаза отсутствует. В аустенитных нержавеющих сталях трещины, образовавшиеся в результате коррозии под напряжением, развиваются большей частью по выделениям а-фазы (квазимартенсита) — даже в том случае, когда прожилки феррита расположены параллельно основным растягивающим напряжениям [111,92 111,100 [c.161]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...