Стали нержавеющие растрескивание

Элементы теплообменной аппаратуры для работы в среде углекислого газа могут быть изготовлены из углеродистых, низколегированных и нержавеющих хромоникелевых сталей. Низколегированные стали в среде углекислого газа коррозионно устойчивы до температуры 300° С ири температуре 400° С и давлении 8 ата в сухом углекислом газе глубина коррозии за 20 лет составляет 0,5 мм при 550° С за этот же период образуется отслаивающаяся окалина, а при 600° С происходит сильное растрескивание этих сталей. Нержавеющие хромоникелевые стали коррозионно устойчивы до температуры 600° С. [c.288]

Представляет собой очень опасный вид коррозионного разрушения, поскольку ему подвержены многие металлы. Например, разнообразные чугуны, стали, нержавеющие стали, медные и алюминиевые сплавы подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в некоторых коррозионных средах. [c.22]

Коррозионному растрескиванию особенно подвержены высокопрочные стали, нержавеющие стали и сплавы, титановые, алюминиевые и магниевые сплавы, т. е. самые современные конструкционные материалы. Анодное растворение металла под напряжением на локальных, экстремальных его участках, имеющее термодинамическую возможность протекать до или одновременно с водородным охрупчиванием, с точки зрения электрохимии имеет много общего с питтингом. [c.228]

Коррозионное растрескивание — это разрушение металлов и сплавов при одновременном воздействии коррозионной среды и растягивающих механических напряжений, приводящее к ускоренному образованию коррозионных трещин. Оно наблюдается для многих металлов и сплавов углеродистых и низколегированных сталей, нержавеющих сталей, сплавов меди, алюминия, титана, магния и др. Различные аспекты явления коррозионного растрескивания усиленно изучаются и обобщены в ряде трудов [51, 96, 99, 114—123]. [c.110]

В докладе и прениях е отмечалась склонность нержавеющих сталей к растрескиванию под напряжением. Трубы, изготовленные из нержавеющей стали, пропущенные через трубную решетку и приваренные снаружи, подвергаются растрескиванию через несколько сот часов, если они соприкасаются с котловой водой, содержащей следы растворенного кислорода и хлоридов. [c.63]

Поваренная соль относится к коррозионноактивным средам в особенности при повышенных температурах. В контакте с растворами поваренной соли углеродистая сталь подвержена общей коррозии, аустенитные нержавеющие стали — коррозионному растрескиванию, латуни — обесцинкованию. Скорость и характер коррозии в растворах хлористого натрия зависят от химического [c.104]

Коррозионное растрескивание ферритных сталей. ... Коррозионное растрескивание нержавеющих сталей Коррозионное растрескивание высокопрочных сталей Коррозионное растрескивание титановых, магниевых и алюминиевых сплавов. .... [c.3]

Нержавеющие стали, коррозионное растрескивание влияние напряжений и деформаций 254 [c.628]

Такому разрушению подвержены (но несколько слабее) и ферритные нержавеющие стали. Двухфазные стали (аустенито-ферритные) обладают наименьшей склонностью к коррозионному растрескиванию. [c.492]

Почти все конструкционные металлы (например, углеродистые и низколегированные стали, латунь, нержавеющие стали, дюраль, магниевые, титановые и никелевые сплавы и многие другие) подвержены в определенных условиях КРН. К счастью, число химических сред, вызывающих подобные разрушения, ограничено, а требуемый для растрескивания уровень напряжений достаточно высок и нечасто достигается на практике. Накопив знания об условиях возникновения опасности коррозионного растрескивания (воздействие специфических сред, уровень допустимых напряжений), в дальнейшем при проектировании конструкций удастся исключить возможность коррозионного растрескивания под напряжением. К сожалению, не все металлические конструкции, испытывающие большие напряжения, проектируются сейчас о учетом возможности растрескивания. [c.29]

После обработки сплавы, бывшие до того стойкими, становятся чувствительными к водородному растрескиванию ферритные и мартенситные нержавеющие стали в результате холодной обработки также проявляют большую склонность к водородному растрескиванию. — Примеч, авт. [c.302]

При наличии приложенного или остаточного растягивающего напряжения нержавеющие стали в некоторых средах могут подвергаться транскристаллитному растрескиванию (рис. 18.6). Сжимающие напряжения не опасны. Чем выше растягивающее напряжение, тем короче время до разрушения. Хотя при малых напряжениях время до разрушения может быть большим, практически не существует минимального напряжения, ниже которого не происходит растрескивания при достаточно длительной выдержке металла в соответствующей агрессивной среде. [c.316]

Мартенситные нержавеющие и дисперсионно-твердеющие стали, термообработанные с целью получения предела текучести- олее 1,24 МПа, самопроизвольно растрескиваются в атмосфере, солевом тумане или при погружении в водные среды, даже если они не находятся в контакте с другими металлами [55—58]. Лопасти воздушного компрессора из мартенситной нержавеющей стали [59 ] разрушались вдоль передней кромки, где были велики остаточные напряжения и конденсировалась влага. Для сверхпрочных мартенситных нержавеющих сталей с 12 % Сг, которые находились в морской атмосфере под напряжением, составляющим 75 % от предела текучести, срок службы не превышал 10 дней [60]. Приведенные данные получили разнообразные объяснения, однако они убедительно доказывают, что сталь в указанных случаях разрушается в результате или водородного растрескивания, или КРН. При наличии в стали высоких напряжений, она может растрескиваться в воде без внедрения водорода, который образуется при взаимодействии воды с металлом. По-видимому, в этом случае вода непосредственно адсорбируется на поверхности и уменьшает прочность металлических связей в степени, достаточной для зарождения трещин (адсорбционное растрескивание под напряжением). [c.320]

В аустенитных нержавеющих сталях, стойких к превращениям при холодной обработке (например, марки 310), азот более всего способствует коррозионному растрескиванию под напряжением [c.320]

Мартенситные стали, если их подвергнуть термической обработке для повышения твердости, приобретают сильную склонность к растрескиванию в слабо- и умереннокислых растворах. Особенно это проявляется в присутствии сульфидов, соединений мышьяка или продуктов окисления фосфора или селена. Специфические свойства кислот не имеют существенного значения до тех пор, пока процесс идет с выделением водорода. Эта ситуация отличается от случая аустенитных сталей, которые разрушаются исключительно в результате специфического действия анионов. Катодная поляризация также не защищает мартенситные стали от растрескивания, а ускоряет его. Все эти факты свидетельствуют, что мартенситные стали в указанных условиях разрушаются не по механизму КРН, а в результате водородного растрескивания (см. разд. 7.4). При катодной поляризации в морской воде, особенно при высоких плотностях тока, более пластичные ферритные стали подвергаются водородному вспучиванию, а не растрескиванию. Аустенитные нержавеющие стали устойчивы и к водородному вспучиванию, и к водородному растрескиванию. [c.319]

ВОЙ формы (Ре, Сг)2зСб в аустенитной нержавеющей стали [7], растрескивание карбида титана (Т1С) в высокопрочной стали [27], растрескивание частиц карбида железа в сталях [63] и разрыв частиц кремния в сплавах А1 — 81 [29]. На рис. 1 приведено типичное растрескивание частиц цементита (карбида железа) в стали. [c.61]

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]

Большинство источников указывает на то, что полуферритные и ферритные хромистые стали практически не подвержены коррозионному растрескиванию в растворах хлоридов. Хромистые же стали, имеющие мартенситную структуру, подвержены коррозии под напряжением. Между коррозионным растрескиванием аустенитных и мартенситных сталей имеется определенное различие. В аустенитных сталях растрескивание интенсифицируется при анодной поляризации, а в мартенситных — катодной. Последнее обстоятельство позво-ляетпредположить, что растрескивание мартенситных сталей связано а водородной хрупкостью. При наличии катодной поляризации увеличивается скорость выделения водорода и интенсифицируется коррозионное растрескивание мартенситных сталей. Контакт с более электроотрицательным металлом, например алюминием, также ускоряет процесс растрескивания мартенситных сталей. При растрескивании стали 410 (12—13% хрома) разрушение распространяется вдоль неотпущенного мартенсита по граням прежних аустенитных зерен. Отпуск при температуре 635° С снижает склонность стали к коррозионному растрескиванию [111,156]. Д. С. Поль [111,36] считает, что ферритные и мартенситные стали с низкой твердостью не склонны к коррозионному растрескиванию под напряжением в воде высокой частоты при температуре до 300° С. Мартенситные же нержавеющие стали, закаленные до твердости Ядс= 30, коррозионному растрескиванию в этих условиях подвержены. Хромистые стали, так же как и малолегированные и аустенитные нержавеющие стали. [c.177]

Коррозионное растрескивание под напряжением — очень серьезная проблема , она причиняет много неприятностей при применении цветных металлов и нержавеющих сталей. Коррозионное растрескивание под напряжением, особенно латуни, выявляется в сварных конструкциях, когда применяют сильно нагар-тованные материалы, а также после термической обработки, когда в деталях наблюдаются большие остаточные напряжения. Коррозионное растрескивание нержавеющие стали обычно претерпевают в очень сильно корродирующих средах. [c.625]

Сравнительные данные по устойчивости различных типов нержавеющих сталей оррозионному растрескиванию [c.349]

Одним из факторов, определяющих механизм разрушения напряженной стали (коррозионное растрескивание или статическая водородная усталость), является pH среды, окружающей стальное изделие или образец. Влияние pH 3%-ного раствора Na61 на разрушение напряженных путем изгиба (на 75% от предельной прочности) плоских образцов из мартенситной нержавеющей стали USS 12 MoV изучали X. Бат и Е. Фелпс [359]. Сталь (состав в % 0,26 С 0,56 Мп 0,026 Р 0,025 S 0,30 Si 0,75 Ni 12,36 r 0,29 V 1,02 Mo) была аустенизи-рована 15 мин при 1010°С, охлаждена, отпущена 5 мин при [c.128]

Растрескивание калиброванной нержавеющей аустенитной стали Х18НЮТ после отжига и травления наблюдали в работе [56]. Вызвано оно было интенсивным выделением в нагартованном металле карбидов в результате нагрева стали в интервале 600—750° С. Установлено, что растрескивание проявляется тем в большей степени, чем выше температура закалки и крупнее зерно. Для устранения склонности стали к растрескиванию авторы рекомендовали проводить закалку при более низкой температуре (например, для стали Х18Н10Т, с 980—1000° С в воде). [c.59]

На практике катодная защита может быть применена для борьбы с коррозией таких металлов, как сталь, медь, свинец, латунь и алюминий во всех видах грунтов и особенно в водных средах. Она может эффективно использоваться для предотвращения коррозионного растрескивания (например, латуни, стали, нержавеющих сталей, магния, алюминия), коррозионной усталости (но не просто усталости), межкристаллитной коррозии (например, дюралюминия, нержавеющей стали 18-8), обесцинкова-ния латуней и питтинга (например, нержавеющих сталей в морской воде или стали в грунтах). Катодная защита не предупреждает коррозию выше ватерлинии, например у резервуаров для воды, так как наложенный ток не протекает через поьерхность металла, не контактирующую с электролитом. [c.173]

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]

Коррозионные проблемы в большинстве случаев рассматриваются не в общем виде, а применительно к металлам, для которых они наиболее характерны или технически важны. Так, атмосферная, биогенная и почвенная коррозия разбираются на примере углеродистых сталей, закономерности питтинговой и межкристал-литной коррозии, а также коррозионного растрескивания — на примере нержавеющих сталей. Описание каждого вида коррозии во всех случаях завершается изложением соответствующих практических мер,антикоррозионной защиты. [c.15]

Значительное влияние структуры и металлургических факторов. Например, ферритные нержавеющие стали (объемноцентри-рованная кубическая решетка) гораздо более устойчивы к ионам С1 , чем аустенитные (гранецентрированная кубическая решетка). Латуни р и V (>40 % Zn) разрушаются в воде, но а-латунь (70 % Си, 30 % Zn) разрушается лишь в аммиаке или аминах. Любой крупнозернистый металл более склонен к КРН, чем тот же металл с более мелкими зернами, независимо от того, является ли растрескивание меж- или транскристаллитным. [c.138]

Позднее эта точка зрения была распространена и на металлы, которые не образуют интерметаллидных соединений, но для которых характерно изменение фаз йли образование сегрегаций легирующих элементов или примесей в вершине трещины в ходе пластической деформации вследствие градиента состава здесь образуются гальванические элементы. Варианты этой теории содержат предположение, что трещины образуются механически и что электрохимическое растворение необходимо только для периодического сдвига барьеров при росте трещины [25]. Но хрупкое разрушение пластичного металла вряд ли возможно в вершине трещины. Кроме того, было показано, что удаление раствора Fe lg из трещины, образованной в напряженном монокристалле ujAu, сопровождается релаксацией напряжений в кристалле и —. .в результате —немедленным прекращением растрескивания, сменяющимся пластической деформацией [26]. Аналогичным образом, трещина, распространяющаяся в напряженной нержавеющей стали 18-8, погруженной в кипящий раствор Mg lj, останавли- [c.138]

Во всяком случае, очевидно, что механизм электрохимического растворения не может объяснить специфичность коррозионных сред, представленных в табл. 7.1. В принципе, множество электролитов с одинаковой электропроводимостью могли бы вызвать КРН, но этого не происходит. К тому же электрохимическая теория не в состоянии удовлетворительно объяснить заметное ингибирование КРН добавлением небольших количеств неокисляющих ионов, таких как СНдСОО", в среды, используемые для ускоренных испытаний. Имеются и другие трудности к примеру, описанное ранее растрескивание сенсибилизированной нержавеющей стали 18-8—транскристаллитное, —несмотря на четко выраженные возможности электрохимического растворения меж- [c.139]

Для проверки применимости электрохимической теории коррозионного растрескивания был поставлен специальный эксперимент. Он заключался в измерении критического потенциала инициирования КРН нержавеющей стали 18-8 в кипящем при 130 °С растворе хлорида магния с добавками и без добавок ингибирующих анионов [22]. Анодная поляризация тем скорее вызывает растрескивание, чем положительнее потенциал катодная поляризация, наоборот, увеличивает время до растрескивания. При потенциале ниже критического значения —0,145 В сплав становится практически устойчив (рис. 7.5, а). Добавление различных солей (например, СНзСООНа) к раствору Mg lj повышает критический потенциал. Когда критический потенциал становится положительнее потенциала коррозии, КРН прекращается (рис. 7.5, Ь). Следовательно, если критический потенциал равен потенциалу анода разомкнутой цепи, характеризующему катодную защиту, при которой скорость коррозии равна нулю (см. разд. 4.10), потенциал коррозии не может быть ниже критического. Однако, ввиду того что критический потенциал может быть и ниже, и выше потенциала коррозии, он должен иметь другое объяснение. [c.140]

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]

Коррозионное растрескивание под напряжением нержавеющей стали типа 304, которое наблюдается при комнатной температуре в растворе 5/л H2SO4 + + 0,5/п НС1, предотвращается анодной поляризацией стали до потенциала 0,7 В 132а], См. также [64] к гл. 18 и сноску на с. 322. — Примеч. авт. [c.229]

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]

Рис. 18.6. Коррозионное растрескивание под напряжением нержавеющей стали 18-8 (марка 304) в слое изоляции из силиката кальция, содержащего 0,02—0,5 % хлоридов, при 100 °С (Х250). Трещина в этой среде начинается в питтинге. Видимость извилистого хода трещины создается из-за того, что в одной плоскости оказалось множество несвязанных между собой трещин [47]

Напряженные безникелевые ферритные стали обычно не подвергаются растрескиванию в описанных выше хлоридных средах. В отличие от аустенитных нержавеющих сталей их стойкость вполне достаточна для успешного использования в растворах хлоридов. Они (например, марка 430) стойки также в 55 % растворе Са(ЫОз)2, кипящем при 117 °С, и в 25 % растворе NaOH, кипящем при 111 °С [49]. Холоднокатаный сплав Сг—Fe, содержащий 18 % Сг и 0,003 % С, при наличии 1,5 % Ni становится склонным к транскристаллитному КРН в кипящем при 130 °С [c.318]

Аустенитные нержавеющие стали, содержащие более 45 % Ni, стойки к КРН в кипящем растворе Mg lj, а также, по-видимому, и в других хлоридных растворах (рис. 18.8) [61 ]. Эделеану и Сноуден отметили [48], что нержавеющие стали с высоким содержанием никеля более устойчивы к растрескиванию в щелочах. Увеличение содержания никеля в аустенитных нержавеющих сталях приводит к сдвигу в положительную сторону критического потенциала КРН в растворе Mg la, причем этот сдвиг значительнее сдвига соответствующего коррозионного потенциала. Вследствие этого повышается стойкость сплава [62]. Когда содержание никеля в сплаве достигает и превышает 45 %, его стойкость к КРН перестает зависеть от окислительно-восстановительного потенциала среды, а более важную роль начинают играть факторы, определяемые не средой, а структурой сплава, такие как вредное влияние дислокаций или уменьшение растворимости азота внедрения. [c.320]

Область граничных температур лежит примерно в интервале 60—80°С. Это не противоречит полученным ранее данным Ацелло и Грина [64а], что нержавеющая сталь 18-8 подвергается КРН при комнатной температуре в сильнокислом растворе, содержащем 5М H2SO4 + 0,5М Na l. С большой долей уверенности можно утверждать, что разрушение в последнем случае происходит по другому механизму. По нашему мнению, в сильных кислотах водородное растрескивание напряженных сталей 18-8 может протекать вдоль плоскостей скольжения, где имеет место превращение -у-фазы в а-фазу. Именно а-фаза стали 18-8 (с объемно-центрированной кубической решеткой) подвержена водородному растрескиванию. Нержавеющая сталь с 25 % Сг и 20 % Ni (марки 310) не претерпевает заметных фазовых превращений при холодной обработке и относительно стойка к водородному растрескиванию, но не стойка к КРН в кипящем растворе Mg lj. См. [64Ь]. —Примеч. сшт. [c.322]

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]

Катодная защита. Критический потенциал нержавеющей стали 18-8 в растворе Mg lg при 130 °С равен —0,128 В. Контакт напряженной стали 18-8 с никелевым электродом ( кор = =0,18 В), имеющим небольшую площадь поверхности, предотвращает растрескивание в этой среде и (при использовании пористого никелевого покрытия) в воде, содержащей 50 мг/л С1 при 300 °С [c.324]

При отпуске мартенситных или дисперсионно-твердеющих сталей стремиться к возможно более низким значениям твердости. В атмосферных условиях твердость должна быть < 40. Нержавеющие стали 410 и 420 проявляют максимальную склонность к растрескиванию в солевом тумане и к водородному растрески- [c.324]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...