Нержавеющие Коррозия межкристаллитная

Сопротивление нержавеющей стали межкристаллитной коррози можно оценивать следующими способами [c.118]

Следует правильно выбирать показатель коррозии. Например, весовой метод применим к стали, меди, цинку и неприменим к алюминиевым сплавам и нержавеющим ста.тям, склонным к местным видам коррозии (межкристаллитной, питтинговой). Последнее относится и к защитным покрытиям, для которых в качестве показателя удобно выбрать либо время до появления первого очага коррозии, либо число коррозионных точек на единице поверхности. [c.201]

Здесь рассматривается устойчивость нержавеющих сталей разных типов главным образом к общей коррозии. Межкристаллитной коррозии посвящены главы 6, 7, 8 и 9. — Прим. ред. [c.27]

Из физических методов испытаний следует указать на способ измерения межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей по изменению электрического сопротивления образца. Степень межкристаллитной коррозии характеризуется при этом изменением электрического сопротивления образца за определенное время коррозии [c.345]

МЕЖКРИСТАЛЛИТНАЯ КОРРОЗИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ [c.302]

Для аустенитных сплавов интервал сенсибилизирующих температур составляет 400—850 °С. Степень склонности к межкристаллитной коррозии после такого нагрева зависит от времени нагрева. Несколько минут нагрева при температурах вблизи 750 °С эквивалентны нескольким часам при более низких (или еще более высоких) температурах (рис. 18.1) [13, 14]. К межкристаллитной коррозии приводят медленное охлаждение сплава с прохождением области сенсибилизирующих температур, а также длительные сварочные работы. При быстром охлаждении этого не происходит. Следовательно, аустенитные нержавеющие стали нужно закаливать от высоких температур, и это, как правило, выполняется. Точечная сварка, при которой металл быстро нагревается в результате кратковременного протекания электрического тока и затем быстро охлаждается, не вызывает сенсибилизации. В то же время электродуговая сварка может предста- [c.303]

Рис. 18.1. Влияние продолжительности и температуры нагрева на склонность к межкристаллитной коррозии нержавеющей стали с 18,2 % Сг, 11,0% Ni, 0,05 % С, 0,05 % N [13]

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]

Имеются данные о межкристаллитной коррозии никелевого сплава с 15 % Сг и 6 % Fe -(инконель 600) в воде при 350 °С или паре при 600—650 °С [21], а также стабилизированной нержавеющей стали 18-8 в растворе гидроксида натрия (pH = И) при 280 °С [26]. Эти сведения представляют особый интерес ввиду широкого применения инконеля 600 и нержавеющих сталей в качестве конструкционных материалов для ядерных энергетических установок. Загрязнение воды следами растворенного кислорода, едким натром или свинцом (при протечке в трубных [c.308]

Некоторые из предложенных объяснений склонности ферритных нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии основаны на разнице скоростей растворения различных образующихся карбидов или на предполагаемой большей реакционной способности напряженной кристаллической решетки металла. Однако наиболее убедительное объяснение получено с помощью теории, широко используемой для объяснения этих явлений в аустенитных нержавеющих сталях. Согласно этой теории, разрушения происходят вследствие обеднения границ зерен хромом [36—38]. Различия в температурах и времени, необходимых для сенсибилизации этих сталей, объясняются более высокими скоростями диффузии углерода, азота и хрома в ферритной объемно-центрированной кубической решетке по сравнению с аустенитной гранецентрированной. В соответствии с этим, карбиды и нитриды хрома, которые растворены при высокой температуре, ниже [c.310]

С быстро (в течение нескольких секунд) выпадают по границам зерен. При этом в прилегающих участках сплава содержание хрома падает ниже значений, требуемых для нержавеющих сталей. И, как следствие, эти участки корродируют с большей скоростью, чем зерна. Высокая скорость диффузии хрома объясняет восстановление стойкости ферритных сталей к межкристаллитной коррозии при нагреве в течение нескольких минут при 650—815 °С (по сравнению с неделями и месяцами, необходимыми для восстановления стойкости сенсибилизированных аустенитных нержавеющих сталей). В результате такой обработки сплав приобретает в области границ зерен состав, характерный для нержавеющих сталей. [c.311]

Коррозионное растрескивание реализуется как при статическом, так и при циклическом нагружениях. Отметим, что растрескивание возможно и при отсутствии внешних механических напряжений. Например, межкристаллитная коррозия (МКК) некоторых нержавеющих сталей и сплавов. Естественно, отмеченный вид МКК усиливается при приложении внешних силовых нагрузок. [c.396]

Наиболее часто межкристаллитная коррозия нержавеющих сталей связана с выпадением карбидов хрома при температурах отпуска по границам зерен, в результате чего концентрация хрома в твердом растворе вблизи карбидов резко уменьшается. [c.85]

Нержавеющие стали по своей стойкости к общей коррозии занимают одно из первых мест среди конструкционных материалов. Вместе с тем они склонны к различным видам местной коррозии, таким, как питтинговая, межкристаллит-ная, щелевая коррозия и коррозионное растрескивание. Химический состав стали оказывает существенное влияние на ее склонность к локальной коррозии. Молибден — элемент, наиболее эффективно понижающий склонность нержавеющих сталей к питтингообразОванию и межкристаллитной коррозии. [c.32]

Гуляев А. П. Структурная теория межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей. — Тр. III Международного конгресса по коррозии. М. Мир, 1968, с. 243—248. [c.115]

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]

Поражение зон термического влияния. Во время сваривания область вдоль шва подвергается нагреванию, которое может вызвать сенсибилизацию некоторых нержавеющих сталей. Возникшую склонность к межкристаллитной коррозии можно устранить путем [c.118]

При выдержке хромоникелевых нержавеющах сталей в интервале температур 450—850° проявляется склонность к межкристаллитной коррозии. Межкристаллитная коррозия состоит в развитии коррозионного процесса по границам металлических зерен. В результате этого металлические связи между зернами ослабевают, они разобщаются между собой, и возникают трещины, которые делают металл непригодным к эксплоатации. Наиболее часто это явление наблюдается после сварки в зоне сварного шва. [c.220]

В зависимости от типа сплава, технологии производства и характера примесей межкристаллитные границы более или менее отличаются от внутренней части зерен как составом, так и гетерогенной структурой с высокой степенью дисперсности. Эти особенности межкристаллитных границ уже сами по себе меняют условия протекания коррозии. Межкристаллитная внутренняя адсорбция может иметь как положительное, так и отрицательное значение (но часто решающее) для возникновения склонности к межкристаллитной коррозии. Межкристаллитная внутренняя адсорбция углерода по границам зерен нержавеющей стали ведет к быстрому выделению карбидов хрома при нагреве в области критических температур, и этим обедняет границы зерен хромом (см. гл. 3.4.1). Обогащение границ зерен углеродом было подтверждено у стали Х18Н12, как авторадиографическим измерением с использованием радиоактивного углерода (С 4) [28, 44], так и точным рентгенографическим анализом изменений параметров решетки аустенита [6]. Однако существуют примеси, которые также адсорбируются на границах зерен, но при этом исключают неблагоприятное влияндр углерода. Принципиально можно уменьшить склонность к межкристаллитной коррозии прибавлением таких примесей, которые уже при относите дао малом их содержании в сплаве существенно повышают коррозионную стойкость или способность к пассивации. Тот факт, что поверхности излома и карбиды МеазСв, выпадающие по границам зерен легированной молибденом стали, обогащены этим элементом [6], подтверждает приведенное выше высказывание и позволяет объяснить благоприятное влияние молибдена на снижение склонности нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии. Кроме углерода, существуют еще другие примеси, которые своей внутренней адсорбцией на границах кристаллов ускоряют межкристаллитную коррозию. Этим примесям (например, никелю) должно быть уделено особое внимание. Если их присутствие необходимо для сохранения [c.44]

Нержавеющие детали конструкций, изготовляемые из холоднокатаной стали, свариваемые точечной сваркой. Подвержена межкристаллитной коррозии. Трубы, детали печной арматуры и другие изделия, как из стали ОХ18Н10 [c.222]

Межкристаллитную коррозию нержавеющих сталей можно также выявить электрохимическим путем — анодным травлением в течение 5 Л1ин при плотности тока 0,65 a/ м и 20 Ю С в 60%-ном растворе серной кислоты с 0,5% уротропина или другого замедлителя коррозии. Метод анодного травления, заключающийся в анодной поляризации исследуемого участка поверхности стали, обладает тем достоинством, что позволяет быстро (1,5—5 мин) определять склонность стали к межкристаллитной коррозии непосредственно на полуфабрикатах и готовых сварных изделиях. Применение этого метода дает возможность производить межоперационную проверку склонности металла к меж-кристаллитной коррозии и соответствующей термической обработкой устранять эту склонность. [c.345]

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]

Межкристаллитная коррозия (МКК) — это локальное коррозионное разрушение по границам зерен металла, приводящее к потере прочности и пластичности. Межзереннае вещество, действующее как анод, контактирует с большой поверхностью самих зерен, являющейся катодом. Коррозия протекает быстро, глубоко проникая в металл и приводя иногда к катастрофическим разрушениям. Нержавеющие стали типа 18-8 или дюраль (4 % Си—А1), подвергнутые неправильной термообработке, склонны к МКК. Примером неэлектрохимического межкристаллитного разрушения может служить коррозия никеля при высокой температуре в се-русодержащей атмосфере. При этом происходит проникновение серы по границам зерен металла — см. [1, рис. 14 на с. 1109]. [c.28]

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]

Рис. 18.3. Изменение электрического сопротивления нержавеющих сталей 18-8, содержащих азот или углерод, вследствие межкристаллитной коррозии в растворе 10% USO410% H2SO4. Все образцы предварительно сенсибилизированы при указанных на рисунке температурах в течение 217 ч

Предлагались и другие гипотезы для объяснения межкристаллитной коррозии, однако механизм, связанный с обеднением хромом, более всего отвечает экспериментальньпл данным, и, по-видимому, соответствует истине. Например, в карбидах, выделившихся на границах зерен после сенсибилизации нержавеющих сталей, как и ожидалось, обнаружено Повышенное содержание хрома. В продуктах коррозии на границе зерна, полученных в условиях, когда исключалось разрушение карбидов, содержание хрома оказалось ниже, чем в целом в сплаве. Так, Шафмейстер[17] подвергал воздействию холодных концентрированных растворов серной кислоты нержавеющую сенсибилизированную сталь, содержащую 18 % Сг, 8,8 % Ni, 0,22 % С. После 10-дневных испытаний в продуктах коррозии сплава на границе зерен он обнаружил только 8,7 % Сг. Содержание N1 и Fe в продуктах коррозии составляло, соответственно, 8,4 и 83,0 %. А это означает, что по границам зерен не происходит обеднения сплава никелем, но увеличивается содержание железа. Исследования сенсибилизированных нержавеющих сталей с помощью сканирующего микроскопа показали обеднение границ зерен хромом и [c.306]

Уменьшение содержания углерода. Содержание углерода в промышленно выпускаемых нержавеющих сталях может быть уменьшено, но при этом резко увеличивается стоимость стали. Сплавы с низким содержанием углерода (например, <0,03 % С) обозначаются буквой L (304L, 316L и т. п.). При сварке или другого рода термообработке этих сталей, когда достигаются температуры сенсибилизации, существует несравненно меньшая опасность протекания межкристаллитной коррозии. Однако абсолютной устойчивостью к этому виду разрушений они не обладают. [c.307]

В сильно окислительных средах (например, кипящем 5 т растворе, ННОз с добавкой ионов Сг +) аустенитные нержавеющие стали, включая и стабилизированные марки, закаленные от 1050 °С, подвергаются слабой межкристаллитной коррозии [20]. Растрескивание может не происходить. Коррозия наблюдается, только если сталь находится в транспассивной области, следовательно, ноны-окислители типа Сг + (0,05—0,25 т раствор К2СГ2О7), Мп +, Се - являются необходимыми добавками к кипящей азотной кислоте. Скорость коррозии увеличивается с ростом содержания никеля в сплаве [21]. В сплаве с 78 % Ni, 17 % Сг и 5 % Fe она более чем десятикратно превышает эту величину для сплава аналогичного состава, но содержащего только 10 % Ni (длительность испытаний 70 ч). Этот эффект находится в противоречии с данными, согласно которым никель повышает стойкость нержавеющих сталей к КРН. [c.308]

Сенсибилизация ферритных нержавеющих сталей наблюдается при температурах, превышающих 925 °С стойкость к межкристаллитной коррозии восстанавливается при кратковременном (10—60 мин) нагреве при 650—815 °С. Следует отметить, что эти температурные интервалы заметно отличаются от соответствующих интервалов для аустенитных нержавеющих сталей. Для ускоренных испытаний на межкристаллитную коррозию применяют аналогичные растворы (например, кипящий раствор USO4— H2SO4 или 65 % HNO3). Скорость межкристаллитной коррозии и степень поражения сталей обоих классов в этих растворах примерно одинаковы. Однако в сварных изделиях разрушения в ферритных сталях происходят как в области, непосредственно прилегающей к месту сварки, так и самом сварном шве, а в аустенитных сталях разрушения локализованы в околошовной зоне. [c.309]

В описанных выше малоуглеродистых нержавеющих хромо-молибденистых сталях концентрация углерода в некоторых случаях превышает 0,01 %, однако они не подвержены межкристаллитной коррозии благодаря присутствию молибдена, который замедляет диффузию углерода и азота, а также влиянию титана и ниобия, которые (если они входят в состав стали) реагируют предпочтительно с углеродом и азотом. [c.310]

Исследование межкристаллиткой коррозии. Существуют испытания, на основании которых можно определять склонность сплавов к межкристаллитной коррозии. Особенно часто определяют склонность к межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей аустенитного, аустенитно-мартенситною и аустенит-но-ферритного классов. Методы испытаний проката, поковок, труб, проволоки, литья, сварных соединений, изготовленных из сталей этих классов, а также двухслойных сталей и биметаллических труб с плакирующим или основным слоем из этих сталей предусмотрены ГОСТ 6032—75. [c.90]

Коррозионную стойкость сталей и сплавов испытывали в кипяшей 65-67% азотной кислоте в тачение 50 циклов по 48 ч каждый (метод Гюи) для испытаний нержавеющих аустенитных сталей на стойкость к межкристаллитной коррозии в соответствии с ISO 3651/1 и ASTM А 262-85а). С цепью периодического удаления продуктов кор>-розии после каждого цикла раствор обновляли. Стойкость сталей оценивали по потерям массы к [г/м .ч], средней и максимальной глубине кбррозионного проникновения по границам зерен (соответственно [c.23]

И. Гликман Л. А., Костров Е. Н. Влияние чувствительности нержавеющих сталей типа 18-8 к межкристаллитной коррозии на коррозионную усталость. — Б кп Коррозионная усталость металлов. Львов Каменяр, 1964, с. 96—104. [c.115]

Межкристаллитной коррозии могут подвергаться некоторые типы нержавеющей стали, имеющие высокое содержание углерода (0,05-3,15 % С). Она может иметь место, если нержавеющая сталь подвергалась термообработке, так что на границах зерен выпали карбиды хрома, а затем материал оказался подвержен воздействию кислого раствора или морской воды. Механизм реакции показан на рис. 105. Выпадение карбидов хрома имеет место только при определеных условиях для аустенитной стали преимущественно при 550-850 С. В этом случае говорят, что сталь сенсибилизирована. В результате выпадения карбида тонкий слой вблизи границы зерна настолько обедняется хромом, что сталь теряет свой нержавеющий характер. Сенсибилизация может оказаться результатом не только термообработки, но и сварки (см. 8.2) (рис. 106). При воздействии коррозивной среды зоны, обедненные хромом, совместно с остальной [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...