Влияние легированна на коррозионную стойкость металлов и сплавов

Влияние легирования на коррозионную стойкость металлов и сплавов [c.491]

На коррозионное поведение металлов оказывают влияние как внешние факторы (некоторые рассмотрены в 4), так и внутренние. Известный факт значительного уменьшения коррозии обычной стали при легировании ее никелем и хромом подчеркивает большое значение одного из внутренних факторов — химического состава сплава. Сплав железа с 18% хрома и 8% никеля носит название нержавеющей стали. Число марок нержавеющих сталей велико, что свидетельствует о большом различии их свойств, в том числе и коррозионных. Конечно, термин нержавеющая сталь может быть применен лишь для сред средней агрессивности, таких как разбавленные растворы кислот, естественные водные растворы и др. Вместе с тем существуют такие агрессивные среды, в которых и нержавеющие стали быстро разрушаются. Поэтому говорить о стойкости того или иного сплава, не учитывая среду, в которой определяется его коррозионное поведение, нельзя. Ведь даже такой коррозионно-стойкий в обычных условиях металл, как золото, оказывается нестойким в царской водке, смеси соляной и азотной кислот (3 1). [c.27]

Коррозионные исследования рекомендуется проводить одновременно, в связи с трудностью в ряде случаев точного воспроизведения всех условий, и ставить их как сравнительные исследования коррозионную стойкость новых сплавов сравнивать со стойкостью наиболее распространенных и хорошо изученных сплавов, эффективность противокоррозионного легирования определять сравнением с коррозионной стойкостью нелегированного металла, защитный эффект замедлителей коррозии оценивать по скорости коррозии металла в электролите с добавкой замедлителя и без нее, влияние напряжений и деформаций на коррозионный процесс оценивать относительно коррозии металла в их отсутствии и т, д. [c.431]

Высоколегированные стали и сплавы составляют значительную группу конструкционных материалов. К числу основных трудностей, которые возникают при сварке указанных материалов, относится обеспечение стойкости металла шва и околошовной зоны против образования трещин, коррозионной стойкости сварных соединений, получение и сохранение в процессе эксплуатации требуемых свойств сварного соединения, получение плотных швов. При сварке высоколегированных сталей могут возникать горячие и холодные трещины в шве и околошовной зоне. С кристаллизационными трещинами борются путем создания в металле шва двухфазной структуры, ограничения в нем содержания вредных примесей и легирования вольфрамом, молибденом и марганцем, применения фтористо-кальциевых электродных покрытий и фторидных сварочных флюсов, использования различных технологических приемов. Присутствие бора может привести к образованию холодных трещин в швах и околошовной зоне. Предотвращение их появления достигается предварительным и сопутствующим подогревом сварного соединения свыше 250 — 300 °С. С помощью технологических приемов можно также предотвратить кристаллизационные трещины. В ряде случаев это достигается увеличением коэффициента формы шва, увеличением зазора до 1,5 — 2 мм при сварке тавровых соединений. Предварительный и сопутствующий подогрев не оказывает заметного влияния на стойкость против образования кристаллизационных трещин. Большое влияние оказывает режим сварки. Применение электродной проволоки диаметром 1,2 — 2 мм на умеренных режимах при минимально возможных значениях погонной энергии создает условия для предотвращения появления трещин. Предпочтение следует отдавать сварочным материалам повышенной чистоты. При сварке аустенитных сталей проплавление основного металла должно быть минимальным. Горячие трещины образуются [c.110]

Сказанное вьиые эго лишь перечисление возможных объяснений влияния легирующих элементов на коррозионную стойкость ниобия, которые в какой-то степени можно распространить и на сплавы других тз оплав-ких металлов. Как и другие тугоплавкие металлы, ниобий и его сплавы при работе в кислотах наводороживаются и охрупчиваются. Насьпцение ниобия водородом до 0,02—0,03% приводит к полной потере пластичности. Вторая фаза - гидриды - обнаруживается при большем содержании водорода (при 0,08%). Легирование ниобия различными элементами может изменить указанные значения и тем самым уменьшить степень его водородного охрупчивания. [c.74]

Сложность и большое число явлений, обусловливающих повышенную коррозионную стойкость металлов в водороде, не позволяют в настоящее время сформулировать научно обоснованную теорию водородостойкого легирования, хотя отдельные вопросы этой проблемы уже достаточно изучены. Водородной хрупкости металлов, влиянию водорода на свойства сталей, состоянию водорода в решетке металла, растворимости и диффузии водорода в металлах и сплавах посвящено большое число работ. [c.114]

Во втором издании (первое - в 1986 г.) рассмотрены основные положения теории коррозии металлов и сплавов. Проанализировано влияние условий эксплуатации на коррозию конструкционных сплавов. Изложены принципы создания металлических сплавов повышенной стойкости. Приведены свойства важнейших конструкционых материалов, в том числе данные по жаропрочным и жаростойким конструкционным сплавам. Указаны способы повышения коррозионной стойкости поверхностное легирование, создание металлокерамических сплавов, получение сплавов в аморфном состоянии, современные методы борьбы с газовой коррозией. [c.160]

Это обстоятельство позволяет полагать, что положительное влияние никеля и других легирующих веществ с малым перенапряжением водорода на повышение коррозионной стойкости конструкционных материалов может быть вполне объяснено на основе теории эффективных катодных присадок, разработанной Н. Д. Тома-шовым [111,202]. Поданным К. Видема [111,157] смещение потенциала алюминия от стационарного значения в положительную сторону вызывает увеличение скорости коррозии металла. Это говорит о том, что при температуре 200° С в отличие от комнатных температур, стационарный потенциал алюминия соответствует активной области. При введении в.алюминий легирующих компонентов с малым перенапряжением реакции разряда ионов водорода и ионизации кислорода, скорость катодного процесса увеличивается, что приводит к смещению стационарного потенциала металла в положительную сторону. При этом достигаются значения потенциала, соответствующие области пассивации, а скорость коррозии алюминия значительно снижается. Аналогичного эффекта можно добиться, поляризуя металл анодно. Действительно, анодная поляризация улучшает коррозионную стойкость алюминия в дистиллированной воде при температуре 325° С, а катодная поляризация в этом случае увеличивает скорость коррозии [111,193]. На основании изложенного можно полагать, что те легирующие компоненты с введением которых скорость коррозии алюминия при низких температурах (медь, никель, железо и др.) увеличивалась, при высоких температурах должны способствовать увеличению коррозионной стойкости металла. Приведенные рассуждения подкрепляются следующими экспериментальными данными. Ж- Е. ДрейлииВ. Е. Разер [111,193] измеряли стационарный потенциал алюминиевых сплавов в дистиллированной воде при температуре 200° С. Электродом сравнения служил образец из нержавеющей стали. Стационарный потенциал алюминиевого сплава с концентрацией 5,7% никеля оказался на 0,16 б положительнее, чем стационарный потенциал алюминиевого сплава 1100. При катодной поляризации с плотностью тока Ъмш1см-потенциал сплава 11(Ю смещался в отрицательную сторону на 1,2б, в то время как смещение потенциала сплавов, легированных 11,7% кремния, составляло 0,34 б, а сплавов, легированных 5,7% никеля, 0,12 б, что является косвенным показателем того, что на двух последних сплавах скорость катодного процесса больше, чем на алюминиевом сплаве 1100. С точки зрения теории эффективных катодных присадок, легирование платиной и медью должно оказывать положительное действие на коррозионную стойкость алюминия. В самом деле, с введением в алюминий 2% платины или меди коррозионная стойкость последнего в дистиллированной воде при 315° С значительно увеличивается [111, 193]. С этих же позиций легирование свинцом, оловом, висмутом и кадмием не должно улучшать коррозионной стойкости алюминия, что и подтверждается экспериментальной проверкой [111,193]. Как установлено К. М. Карлсеном [111,173], [c.198]

Растягивающие напряжения (до предела текучести) не увеличили скорости коррозии циркония. Влияние деформации в холодном и горячем состоянии на коррозионную стойкость циркония весьма незначительно. Деформация выше 10—20% при температурах 843—954° С приводит к несколько более низкой коррозионной стойкости при температуре 343° С по сравнению с материалом, отожженным при этих же температурах. Деформация порядка 60% при температурах от комнатной до 788° С, по-видимому, на скорость коррозии не влияет. Двойные и многокомпонентные сплавы циркония исследовались Р. С. Амбарцу1цяном и его сотрудниками [111,243]. Высокую стойкость в воде при температуре 350° С имеет сплав с концентрацией 0,5% тантала. Сплавы с более высокой концентрацией тантала не перспективны ввиду возрастающего сечения поглощения тепловых нейтронов. После испытаний в течение 6500—8000 час при температуре 350—400° С на этом сплаве образуется черная блестящая плотная окисная пленка, толщиной не болеее 20—35 мк. При температуре 450° С по проществии 1400—2500 час испытаний на поверхности этой пленки появляются участки коричневого цвета со стекловидной поверхностью. На этих участках имеются микротрещины, а впоследствии на них происходит вспучивание и отслаивание пленки и начинается этап ускоренного разрущения металла. Сплавы циркония, легированные 0,4—0,5% вольфрама, ведут себя также, как и сплавы, легированные 0,5% тантала. При совместном легировании циркония 0,3% тантала и 0,4% вольфрама, период ускоренной коррозии не наступает в течение 6000 час испытаний. [c.224]

Рассмотрены основные положения теории коррозии и пассивности металлов и сплавов. Описан механизм наиболее опасного вида коррозии — локальной, а также коррозии при одновременном воздействии механических напряжений. Показано влияние условий эксплуатации на коррозионное поведение конструкционных сплавов. Изложены принципы создания металлических сплавов повышенной стойкости. Описаны свойства важнейших конструкционных коррозионностойких сплавов. Указаны способы повышения коррозионной стойкости сплавов специального назначения поверхностным легированием, созданием металлокерами ческих композиционных материалов, получением сплавов в аморфном состоянии. [c.2]

Нержавеющие стали — сплавы на основе железа, легированные хромом или хромом и никелем, а также и другими элементами, коррозионная стойкость которых обусловлена, в первую очередь, их пассивными свойствами. Поэтому проводят многочисленные исследования по изучению влияния различных факторов—состава, среды, температуры, на повышение пассивируемости сталей этого класса. Электрохимическое поведение основных компонентов этих сталей—железа, хрома, никеля в 1 iVH2S04 показано па рис. 44 [27]. Очевидно, что хром имеет наиболее отрицательное значение потенциалов пассивации Еп и полной пассивации Еап-, а также и минимальный ток растворения в пассивном состоянии fnn по сравнению с железом и никелем. В соответствии с этим при повышении содержания хрома в сплавах с железом происходит смещение Еа и Еаа в отрицательную сторону, а также наблюдается уменьшение in и inn (рис. 45). Многими исследователями было отмечено, что изменение этих характеристик происходит наиболее резко при увеличении содержания хрома от 12 до 13%, как показано на рис. 46 [118]. При легировании железа никелем пассивируемость сплавов также возрастает [84, 119], но в гораздо меньшей степени, чем при легировании железа хромом. Пассивные свойства сплавов Fe — Ni являются промежуточными между пассивными свойствами чистых металлов. Введение в состав хромистых сталей 8% Ni и более приводит к уменьшению тока пассивации in но смещает потенциал пассивирования Еа в положительную сторону [84, 118] (рис. 47). Легирование нержавеющих сталей небольшими количествами [c.73]

Модифицирование пассивирующихся сплавов добавками катодно-ажтивного электроположительного металла (Pd, Pt, Ru), в отличие от легирования насснвирующими присадками, оказывает значительное влияние на повышение пассивируемо-сти и коррозионной стойкости даже при ничтожном содержании катодного компонента в сплаве (доли процента). Это можно иллюстрировать, например, сравнением хода изменения скоростей коррозии титана в растворе НС1 при легировании его ниобием, молибденом, танталом или модифицировании титана палладием (рис, 9). [c.33]

Поляризационные кривые сплаво в ванадий — титан располагаются между анодными кривыми нелегированных металлов. При этом в области потенциалов, где титан находится в активном состоянии, скорость коррозии сплавов повышается при увеличении содержания титана. В области положительных потенциалов титан оказывает весьма благотворное влияние на повышение коррозионной стойкости ванадия. Сплавы, содержащие 60% титана и более, приобретают способность переходить в пассивное состояние. При это м величина тока в пассивной области тем ниже, чем выше содержание титана в сплаве. Согласно этому в растворах азотной кислоты, окислительно-восстановительные потенциалы которых значительно превышают потенциал полной пассивации титана, наблюдается повышение стойкости ванадия при легировании его тита-ном. [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...