Хромистые Пассивность

Существенным недостатком хромоникелевых так же, как и хромистых, сталей является их подверженность в определенных условиях некоторым видам местной коррозии, связанным с местным нарушением пассивного состояния, в том числе и межкристаллитной коррозии. [c.421]

Депассивация хромистых сталей проявляется при наличии в среде анионов-активаторов (хлор-ионы и др.), которые нарушают целостность пассивной пленки, и сплав подвергается коррозии, причем в большинстве случаев коррозия носит местный точечный характер. [c.215]

Коррозионная с т о Г1 к о с т ь х р о м о н и к е л е в ы х, сталей (как и хромистых) обусловлена в основном образованием на поверхности сплава защитной пассивной пленки однако хромоникелевые стали обладают несколько более высокой коррозионной стойкостью, чем хромистые стали. Объясняется это наличием в сплаве никеля, который способствует образованию мелкозернистой однофазной структуры и повышает стойкость стали в разбавленных растворах серной кислоты, а также,-в ряде водных растворов солей. [c.226]

Следует также учитывать, чю в сернокислотном производстве за последнее время произошли большие изменения как в используемом сырье, так и в технологическом оборудовании. Остановимся на проведенных в свое время испытаниях в производственных условиях, представляющих несомненно практический интерес и в настоящее время. Выбор сплавов для испытаний производился с учетом того, что наиболее агрессивным компонентом среды является серная кислота, причем учитывалось и то, что капли серной кислоты могут наряду с коррозионным разрушением производить и механическое изнашивание (эрозию), поэтому наибольший интерес представляют стали аустенитного класса. Хромистые и хромоникелевые стали не обладают высокой коррозионной стойкостью в серной кислоте, но учитывая, что газовая смесь содержит 10 — 12 % кислорода, который способствует сохранению пассивности, представилось целесообразным использовать в качестве объектов [c.39]

Хромистая нержавеющая сталь 11—30% Сг (пассивная) [c.37]

Электрохимическое поведение пассивных сплавов железа с хромом и никелем коррелирует с поведением составляющих их металлов. Так, для хромистых сталей установлено снижение количества электричества, необходимого для пассивации, с ростом содержания в них хрома до некоторой критической величины (12-14%) [70,114], Аналогичные результаты были получены для сплавов железо-никель, критическое содержание никеля в которых соответствует 30% [114]. Эти результаты согласуются с заключением о более тонких пассивирующих слоях на хроме и никеле по сравнению с железом. [c.26]

Закономерное влияние хрома и никеля на свойства пассивных сплавов проявляется и в зависимости скорости растворения в пассивной области от состава сплавов. С ростом содержания хрома в сплаве Ре—Сг величина этой скорости в серной кислоте снижается (рис. 11) I 51,52, 86], особенно резко при переходе к сплавам с 13% хрома. Введение и последующее увеличение содержания никеля сопровождается уменьшением скорости растворения хромистой стали в пассивном состоянии [50,54,56,86]. Скорость растворения пассивных сплавов никель-хром в серной кислоте снижается с ростом содержания хрома в сплаве до 15 ат.% и практически не изменяется при дальнейшем повышении концентрации хрома (рис. 12) [ 57]. За- [c.26]

Показано, например [ 66,99 ], что растворение пассивных хромистых сталей в серной кислоте происходит с преимущественным переходом в раствор железа, благодаря чему имеет место обогащение поверхностной пленки хромом. По данным [99] в результате такого обогащения на поверхности сплава может образоваться слой, коррозионная стойкость которого может на 3-4 порядка превосходить стойкость поверхностного слоя исходного состава. На возможность обогащения хромом поверхности пассивных нержавеющих сталей указывается также в работах [117, 119]. [c.27]

Высокая коррозионная стойкость хромистых и хромоникелевых сталей обусловлена формированием на их поверхности защитной пассивной пленки. Однако хромоникелевые стали в целом более коррозионно стойки, чем хромистые. [c.119]

В настоящее время не существует надежных способов защиты нелегированных хромистых сталей от коррозии в условиях полного погружения. Пассивная пленка не сохраняется даже в быстром потоке. Применение катодной защиты при плотностях тока, необходимых для поляризации, сопровождается выделением водорода, вызывающим водородное вспучивание или растрескивание [33]. [c.64]

Коррозионная стойкость нержавеющих сталей обусловлена очень тонкой прочной окисной пленкой на поверхности сплава, образующейся в результате легирующих добавок хрома в углеродистые стали. Хром, являющийся пассивным металлом, сообщает свою пассивность стали, если его содержание в составе сплава составляет 12 % или выше. Эти хромистые сплавы очень устойчивы к коррозии в окислительных средах, так как пассивная пленка сохраняется в средах, содержащих достаточное количество окислителя или кислорода. [c.309]

Переход в пассивное состояние хромистых и хромоникелевых сталей в большинстве случаев сказывается на их электродном потенциале, который становится более электроположительным [14]. Для объяснения явления пассивности нержавеющих сталей выдвигалось большое количество теорий, однако наибольшее распространение из них получила теория оксидных пленок [1, 2]. Из других теорий, объясняющих пассивное состояние металла, следует отметить теорию адсорбции. [c.61]

Пассивность хромистого чугуна к коррозии объясняет- [c.16]

Явление пассивности хромистых и хромоникелевых нержавеющих сталей в присутствии солей и кислорода, являющегося сильным окислителем, выражается в появлении защитной плотной пленки. При механическом повреждении пассивной пленки она легко самопроизвольно восстанавливается и защищает поверхность детали от дальнейшего воздействия окружающей среды. [c.25]

Введение в твердый раствор никеля придает хромистым сталям более высокую химическую стойкость как за счет образования пассивной пленки оксида никеля, так и за счет перевода стали в более гомогенную (и, следовательно, в более коррозионностойкую) аустенитную структуру. [c.82]

К коррозионностойким относятся стали с содержанием хрома не менее 12 %. В окислительных средах они переходят в пассивное состояние, сопровождающееся повышением электродного потенциала (рис. 1.1) и уменьшением скорости коррозии [1.1, 1.2]. В зависимости от легирования коррозионностойкие стали подразделяются на хромистые и хромоникелевые. Хромоникелевые [c.10]

Введение в твердый раствор никеля придает хромистым сталям более высокую химическую стойкость как за счет образования пассивной пленки оксида никеля, так и за счет перевода стали в более гомогенную (и, следовательно, в более коррозионно-стойкую) аустенитную структуру. Наряду с повышением коррозионной стойкости никель способствует повышению пластичности, ударной вязкости, жаростойкости, а при использовании его в качестве основы вместо железа - и жаропрочности сплавов. В качестве аустенитообразующих элементов используют также азот, марганец, медь и кобальт. [c.154]

Кремний, как легирующий элемент, оказывает более эффективное влияние, чем хром, на склонность железа к пассивации и устойчивость пассивного состояния — кремнистый чугун с 15— 17% 81, в отличие от хромистых сталей аналогичного состава, бурно растворяющихся из активного состояния, пассивен в этих условиях, на его анодной поляризационной кривой отсутствует область питтингообразования, а скорость растворения из области пассивности на 3—4 порядка ниже. Он труднее, чем никелевые сплавы, переходит в состояние перепассивации, а скорость растворения в этой области при идентичных потенциалах ниже. [c.18]

При легировании хромистых сталей Ni или Мо отмечается уменьшение in, повышается стойкость в пассивной области, но потенциал пассивации при этом изменяется мало [106, 120]. Из рис. 48 видно, что уже 0,5% легируюш,его компонента снижает ток пассивации в 6—10 раз. На рис. 49 показано влияние Мо и Ni на потенциал пассивации Еп и потенциал полной пассивации Еап стали Fe — 25% Сг. Молибден очень незначительно смеш,ает Е и Епп в сторону отрицательных значений. Никель до 1% не оказывает влияния, а при содержании его в стали в количестве 2 и 3% несколько смещает -Еп и Е п в положительную сторону. Однако следует отметить, что при повышении температуры наблюдается более заметное влияние этих легирующих добавок на потенциал пассивации стали (рис. 50). С ростом температуры Е хромистой нелегированной стали смещается в сторону менее отрицательных значений. Сдвиг потенциала достигает 0,15 в при повышении температуры от 25 до 75° С. В то же время у сталей, легированных Мо и Ni, смещение Е в том же интервале температур составляет только 0,02—0,06 в. [c.76]

Из рис. 51 видно большое влияние Мо на изменение тока в пассивном состоянии. Легирование хромистых сплавов 1% Мо при не очень высоких содержаниях в них хрома снижает величину тока в пассивном состоянии inn в 10 раз [124]. [c.76]

Хромистая сталь с 13% Сг (пассивная). [c.152]

Особо следует остановиться на поведении пассивных металлов и соотношении поверхностей контактирующих металлов. Сплавы, подобно нержавеющим сталям, которые в морской воде могут находиться как в активном, так и в пассивном состоянии, оказывают различное влияние. Будучи в пассивном состоянии, они усиливают коррозию менее благородных металлов, таких как алюминий, сталь и медные сплавы. Если же они находятся в активном состоянии, то претерпевают сами сильную коррозию при контакте с материалами, обладающими более положительным, чем они сами в активном состоянии, потенциалом (медные сплавы, титан, хастеллой и т. д.). В связи с этим наблюдается часто при развитии питтинговой коррозии сильная коррозия нержавеющих сталей при контакте их с более благородными металлами. При контакте нержавеющих сталей с такими неблагородными металлами, как малоуглеродистая сталь, цинк, алюминий, потенциал которых отрицательнее потенциала нержавеющих сталей в активном состоянии, последние электрохимически защищаются. Аналогичным образом можно добиться защиты от общей и точечной коррозии и менее легированных сталей. В частности, сообщается, что крыльчатки из хромистой стали Х13 обнаруживают высокую стойкость в насосах с чугунными корпусами при перекачке морской воды. [c.171]

На поляризационных кривых хромистых сталей нет изломов, характеризующих переход в пассивное состояние. [c.302]

Хром относится к самопассивирующимся металлам, так что при механическом повреждении пассивной пленки она легко самопроизвольно восстанавливается и защитные свойства ее не теряются. Предполагается, что толщина слоя окислов на поверхности хромистых сталей составляет несколько молекулярных слоев. Пассивность хромистой стали приводит к сильному торможению анодного процесса коррозии и сопровождается сдвигом электродного потенциала сплава в положительную сторону. [c.214]

Наступление пассивного состояния хромистых сталей подчиняется правилу п/8 порогов устойчивости Таммана, чем и объясняется то, что хромистые стали с небольщим содержанием хрома (менее /в атомной доли) не являются в большинстве случаев устойчивыми в сильно агрессивных средах. [c.214]

В кислых водах даже и высоколегированные хромистые и хромоникелевые стали подвергаются активной коррозии, так что необходимо принимать во внимание неравенство (2,48). При не слишком высокой концентрации кислоты и низких температурах в средах с ионами хлора и нитрат-ионами по мере повышения потенциала могут возникать следующие состояния катодная защита— активная коррозия—пассивность—язвенная коррозия— пассивность — транспассивная коррозия. Этот пример четко показывает, насколько различна зависимость различных видов коррозии от потенциала. Информацию, необходимую для осуществления электрохимической защиты, можно получить толыф в результате тщательных лабораторных исследований соответствующей системы. [c.70]

Наибольший интерес представляют углеродистые стали с добавкой хрома, который значительно повышает коррозионную стойкость материала. Хром относится к самоПассивирующим материалам. Вследствие пассивации хрома, входящего в состав сплава, на поверхности последнего образуется пассивная пленка (защитный слой оксидой nim адсорбированного кислорода), существенно повышающая коррозионную стойкость сплава. Установлено, что для образования нержавеющей стали минимальное содержание хрома (по весу) Должно быть не ниже 13-15 %. Стали, содержащие 36 % хрома, приобретают коррозионную Стойкость даже в таких агрессивных средах, как царская водка. Однако в неокисляющихся агрессивных средах заищтная пленка на поверхности хромистых сталей не образуется, поэтому в растворах серной и соляной кислот такие стали активно корродируют. [c.39]

Коррозионные свойства хромистых сталей во многом зависят от содержания в них углерода. При увеличении содержания углерода до 0,3-0,4 % в сталях с 13-15%-ным содержанием хрома наблюдается резкое понижение коррозионных свойств. Следует иметь в виду, что высокохромистые стапи после закалки имеют более высокую коррозионную устойчивость, чем в отожженном состоянии. Никель сам по себе легко активируется ионами хлора, однако введение его в сплав железо-хром резко повышает сопротивление сплава активирующему действию хлоридов благодаря приданию стали аустенитной структуры, обладающей повышенной стойкостью в растворах хлоридов, т.е< стойкостью к точечной коррозии. Наиболее устойчиво сохраняется в растворах хлоридов пассивное состояние стали с полностью аустенитной структурой. Молибден и кремний препятствуют активированию нержавеющих сталей ионами хлора. [c.72]

Высокая коррозионная стойкость хромистых сплавов обусловлена обраэоааннем пассивирующей пленки на поверхности изделий. При более сильных окисляющих реагентах пассивность наступает при меньшем содержании хрома и, наоборот, при химических реагентах пассивность наступает при большем содержании хрома. Пассивное состояние сплаву придает главным образом хром, находящийся в твердом растворе, поэтому введение углерода в сплав должно быть компенсировано соответствующим повышением содержания хрома. Минимальное содержание хрома в твердом растворе для сплава, не содержащего углерод, должно составлять 13—16% [61 ]. При определении необходимого количества хрома в железоуглеродистом сплаве принято считать, что на 1% С должно приходиться около 10% Сг. [c.226]

Как указывалось выше, в.нейтральных средах при комнатной и критической температурах анодные поляризационные кривые стали 1Х18Н9Т не имеют активной области. При потенциалах, отстоящих от стационарного значения на несколько десятых вольта, нержавеющая аустенитная сталь растворяется в пассивном состоянии. В связи с этим в дистиллированной воде, как при комнатной, так и при высокой температуре, контакт низколегированных сталей, алюминиевых сплавов и хромистых сталей со сталью 1Х18Н9Т практически скорости коррозии ее не изменяет. Во всех этих парах сталь 1Х18Н9Т является катодом. [c.122]

Хлоримет 3 (62% Ni, 18% Сг, 18% Мо) Т. Хастеллой С (62% Ni, 17% Сг, 15% Mo)J Нержавеющая сталь 18-8 Мо (пассивная) Нержавеющая сталь 18-8 (пассивная) Нержавеющая хромистая сталь 11—30% Сг (пассивная) [c.595]

Отсутствие КР хромистых сталей в упомянутых высокоагрессивных растворах связано, очевидно, с пониженной устойчивостью пассивного состояния и с делокализацией растворения. В нейтральных водных средах, содержащих хлориды, при температурах 200—360 °С обнаружено КР хромистых сталей с 13—17 % Сг (с мартенситной, ферритной и смешанной структурой) даже в отожженном или высокоотпущенном состоянии, причем ферритные стали Х17 более устойчивы против КР, чем ферритные, мартенситные и феррито-мартенситные стали типа Х13. Ферритные стали с 25—27 % Сг не растрескиваются в этих средах при потенциале коррозии [1.68]. [c.130]

Питтинговая (точечная) коррозия наблюдается у металлов и сплавов в пассивном состоянии, когда интенсивной коррозии подвержены отдельные небольшие участки поверхносги, что приводит к образованию глубоких поражений - точечных язв или питтингов. Коррозионное разрушение такого типа бывает у хромистых и хромоникелевых сталей, алюминия, никеля, циркония, титана в средах, в которых наряду с пассиваторами (окислителями) присутствуют депассиваторы (активаторы) - например, ионы галогенов. [c.58]

Исследование анодного поведения хромистых, хромоникелевых и хромоникельмолибденистых сталей и их компонентов в растворах роданидов [52—55] показало, что легирование стали никелем, хромом, молибденом, а также увеличение pH роданидного раствора и анодная поляризация способствуют переходу сплава в пассивное состояние. [c.55]

С увеличением температуры до 100 °С хромистые стали легче переходят в пассивное состояние, что сопровождается снижением г кр, однако при анодной поляризации хромистые стали подвергаются питтингообразованию. При изменении температуры от 25 до 100°С общая коррозия сталей переходит в пит-тинговую. Потенциал питтингообразования, найденный из поляризационных кривых, практически не зависит от содержания хрома в пределах 13—25% и температуры раствора. Плотность тока на поляризационных кривых сталей 12X13 и 12Х25Т в 1 н. растворе K NS (pH 4,8, t = 25°С) после выдержки электрода в этом же растворе при 100 °С и потенциалах —0,45 и —0,4 В в течение 3 мин уменьщается на 2—3 порядка по сравнению с плотностью тока в опытах, когда образцы предварительно активировали катодным током плотностью 10—100 А/м . Это позволяет предположить образование защитных слоев на хромистой стали при повышенной температуре. [c.55]

Хромоникелевые стали [57]. При pH 4,8, 25 °С и анодной поляризации хромистая сталь 12X17 в 1 н. растворе K NS не пассивируется. Легирование стали всего лишь 2% никеля приводит к существенному торможению анодного процесса в области активного растворения, а при потенциале положитель-нее —0,4 В, сталь переходит в пассивное состояние (рис. 3.10). Дальнейший сдвиг потенциала в положительную сторону приводит к локальной активации поверхности с образованием пит-тингов. [c.56]

Доказательствами для подтверждения справедливости такого представления о структуре пленки служат следующие факты. Значение Q B) в широкой области потенциалов остается равным — 0,7 мкулон см , что близко к значению 0,6 мкулон1см , рассчитанному для восстановления монослоя адсорбированных атомов кислорода. То, что вещество В не защищает железо и низкохромистые сплавы и становится защитным для сплавов с 12% Сг, хорошо согласуется с теорией пассивности Юлига (теорией электронных конфигураций), который полагает, что при этом критическом составе на сплаве может происходить хемосорбция кислорода (41). Медленный рост значения Q F) при потенциалах < -f- 1,05 в указывает на то, что сильные адсорбционные силы тормозят движение ионов металла через адсорбированную пленку. Такая модель находит подтверждение также в исследовании зависимости емкости сплавов от потенциала [54]. Таким образом, результаты этой работы указывают на сложную природу пассивной пленки, образующейся при пассивации хромистых сталей. [c.27]

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]

Эти данные подтверждают описанные выше закономерности влияния легирующих элементов на анодные кривые. Следует отметить, что область пассивного состояния (максимальной занас-сивированности) у всех приведенных в табл. 5 сплавов достаточно велика порядка 1,35 — 1 в для хромистых сталей и около 0,6 в — для высоколегированных сталей с большим содержанием никеля. [c.82]

Поскольку пассивное состояние нержавеющих сталей определяется величиной окислительно-восстановительного потенциала, который в щелях и зазорах может быть значительно понижен, эти сплавы весьма склонны к щелевой коррозии [39]. В наибольщей степени этому виду разрушения подвержены хромистые стали. Хромоникелевые стали более устойчивы, однако и они часто подвергаются интенсивным разрущениям в щелях, особенно когда коррозионная среда содержит активаторы, например хлор-ионы. [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...