Стали нержавеющие сенсибилизация

Физические свойства нержавеющих сталей после сенсибилизации существенно не меняются. Вследствие выделения карбидов они становятся чуть более прочными и менее пластичными. Раз- [c.304]

Так как экспериментальное определение степени стабилизации S у отдельных типов нержавеющих сталей встречает большие трудности, можно прибегнуть к следующей упрощенной методике. Исследуемая сталь подвергается сенсибилизации при 590° С в течение 20 ч. Если это не вызовет межкристаллитной коррозии при испытании в стандартном растворе, то ее повторно сенсибилизируют при 550° С в течение 200—500 ч. Если и после этого у стали не появится склонность к межкристаллитной коррозии, то ее можно отнести к группе В, в противном случае она является сталью группы А. Если же такую сенсибилизацию произвести после отжига при температурах от 1050 до 1300° С с охлаждением в воде, то это позволит определить температуру до которой можно перегревать сталь [c.144]

Ni, чтобы изменилась температура сенсибилизации [12]. Говоря по-другому, сенсибилизация нержавеющих сталей, содержащих меньше этого количества никеля, происходит в том же температурном интервале, что и у безникелевых ферритных сталей. В то же время сенсибилизация сталей с более высоким содержанием никеля происходит при температурах, характерных для аустенитных нержавеющих сталей. > [c.303]

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]

Степень сенсибилизации для данной температуры и времени сильно зависит от содержания в сплаве углерода. Нержавеющая сталь 18-8, содержащая 0,1 % С или более, может быть заметно сенсибилизирована при нагревании в течение 5 мин при 600 °С. В то же время аналогичная термическая обработка сходной стали, содержащей 0,06 % С, оказывает меньшее воздействие, а при содержании углерода 0,03 % сталь не подвергается заметным разрушениям при выдержке в умеренно агрессивных средах. Чем выше содержание никеля в сплаве, тем меньше времени требуется для сенсибилизации при данной температуре. Легирование сталей молибденом увеличивает это время [13]. [c.304]

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]

Питтинг быстрее развивается на нержавеющих сталях с неоднородной структурой. У аустенитной стали склонность к пит-тингу также возрастает, если ее подвергнуть кратковременному нагреву до области температур, в которой образуются карбиды (сенсибилизации). Образованию питтинга в результате щелевой коррозии способствует также присутствие на поверхности нержавеющей стали органических и неорганических пленок или морских организмов, которые частично экранируют поверхность от доступа кислорода. Щелевая коррозия менее всего проявляется в морской воде, которая двигается с некоторой скоростью относительно поверхности металла [41]. При этом вся поверхность контактирует с аэрированной водой и равномерно пассивируется. [c.312]

Как указывалось в разд. 18.4, нержавеющие стали лучше всего применять в хорошо аэрированных средах, которые способствуют пассивации. Независимо от того, используют ли сплав в контакте с химическими веществами или в атмосферных условиях, его поверхность всегда следует поддерживать чистой — в противном случае начинающаяся коррозия в щелях может привести к питтингу и неравномерной коррозии. Аустенитные нержавеющие стали, которые при охлаждении слишком медленно проходят область температур сенсибилизации, ржавеют в атмосферных условиях. [c.325]

Литые элементы из аустенитных нержавеющих сталей обладают высокой стойкостью против Крр в реакторной воде. Однако для повышения стабильности сталей (снижения склонности к сенсибилизации) рекомендуется снизить содержание в них углерода до 0,03%, ферритной фазы до 8%. Такие же требования по содержанию углерода и феррита предъявляются к наплавленному металлу. [c.40]

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]

Элементы N6 и Т1 вводят в сплав для повышения стойкости к сенсибилизации, поскольку они образуют карбиды. Однако присутствие таких добавок уменьшает стойкость против КР в хлоридных средах [66, 67, 81, 82, 89]. Установлено [94], что в малых количествах как ниобий, так и титан уменьшают ЭДУ нержавеющей стали. В то время как малые добавки титана снижают стойкость против КР [81, 82, 87], введение 2% Т1 дало положительный эффект [91]. Таким образом, может существовать некоторое значение его концентрации, при котором стойкость против КР достигает минимума. Как и в случае кремния, положительное влияние больших добавок титана может быть связано со стабилизацией б-феррита. В работах [66, 91] для объяснения положительного влияния больших добавок Т1, 51, V и А1 предполагается, что уже 5%-ная объемная доля б-феррита способна вызывать притупление трещин, распространяющихся в аустените. Этот вопрос будет рассматриваться в дальнейшем, а здесь еще раз следует отметить, что титан и ниобий в таких количествах, которые заведомо остаются в растворе, отрицательно влияют на стойкость сталей. [c.73]

За прошедшее время был выполнен ряд интересных наблюдений на нержавеющих сталях, включая новую работу по сенсибилизации [3761 и по растрескиванию в газообразном водороде при 1 атм в условиях постоянного нагружения [377]. Последние эксперименты особенно интересны, поскольку показывают, что отрицательная роль образовавшегося в результате деформации [c.147]

Межзеренная коррозия обычно нержавеющих сталей или некоторых сплавов на основе никеля, которая происходит в результате сенсибилизации в зоне термического влияния в процессе сварки. [c.1072]

С точки зрения технологии производства изделий из нержавеющих сталей (сварки или других технологических операций) большое значение имеют кратковременные нагревы, а с точки зрения эксплуатации при высоких температурах — также и длительные нагревы. Очень важно знать, после какой выдержки при критических температурах сталь становится склонной к межкристаллитной коррозии и какова будет ее скорость [58]. Для этого можно воспользоваться знанием распределения температур в сварном соединении и полученными при испытаниях в стандартном растворе и в азотной кислоте зависимостями температура — время сенсибилизации — коррозия [160], представленными на рис. 55, 56. Эти кривые необходимо рассматривать только с целью ориентировки, так как они были построены для стали определенного состава, изотермического отжига [c.122]

Особенно большое внимание необходимо уделять стабилизированным сталям, подвергающимся длительному воздействию критических температур. До недавнего времени температура 430° С для нержавеющих сталей, подвергающихся воздействию агрессивных сред, считалась максимальной, но сейчас можно назвать много примеров оборудования, работающего при более высоких температурах. Наблюдаются также вызванные межкристаллитной коррозией аварии и повреждения аппаратов, эксплуатируемых при более низких температурах. Чтобы избежать таких разрушений стабилизированных сталей, необходимо точно знать зависимость их склонности к межкристаллитной коррозии от времени и температуры сенсибилизации, главным образом в пределах 350—400° С 46] (рис. 64, а). Именно после длительного воздействия таких относительно низких температур стабилизированные стали подвергаются коррозии с наибольшей скоростью [214]. [c.140]

Образование карбидов хрома и появление склонности к межкристаллитной коррозии может произойти как у нержавеющих, так и у жаропрочных сталей, часто модифицированных молибденом или другими элементами. Образование карбидов хрома у последних менее выражено, часто бывает завуалировано образованием других фаз (главным образом при большом содержании молибдена) и в большинстве случаев ограничено только температурой — 650° С. Количество выделяющихся карбидов, как и у сталей без молибдена, также имеет свой максимум, который с увеличением температуры растворяющего отжига сдвигается в сторону более коротких выдержек (рис. 73). Однако положение области появления межкристаллитной коррозии на диаграмме температура — время сенсибилизации определяется не только скоростью образования комплексных карбидов хрома, но и специальных карбидов, так как в большинстве случаев жаропрочные стали бывают стабилизированы. Содержание [c.159]

Определение влияния нагрева на склонность нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии встречает на практике значительные затруднения. Особенно трудно оценить это влияние у сварных швов. И производители и потребители часто отождествляют его с отжигом при критических температурах, т. е. с сенсибилизацией, хотя известно, что сенсибилизация совершенно не соответствует условиям, существующим при сварке или некоторых других режимах термообработки (например, при обработке толстостенных изделий из нержавеющих сталей). [c.221]

Склонность к межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей зависит от содержания углерода сплавы с низким содержанием углерода 0,02% С) относительно устойчивы к этому типу коррозии [10, 11 . Азот, обычно присутствующий в промышленных сплавах в количестве нескольких сотых процента, менее вреден, чем углерод (рис. 94) [12]. При высоких температурах, например 1050 С, углерод равномерно распределен в сплаве, но в области температуры сенсибилизации он быстро диффундирует к границам зерен, где и соединяется преимущественно с Сг, образуя карбиды (например, причем Ме — хром и небольшое количество железа). [c.250]

Для ферритных нержавеющих сталей область температур, при которых происходит сенсибилизация, лежит выше 925 °С. Стойкость к межкристаллитной коррозии возвращается при кратковременном нагреве (приблизительно от 10 до 60 мин) при температурах от 650 до 815 С. [c.253]

Питтинг развивается наиболее быстро у нержавеющи.х сталей с неоднородной структурой. Склонность к питтингу аустеиитной сталп возрастает, если сплав недолго находится в области температур, в которой выделяются карбиды (сенсибилизация). Образованию питтинга на нержавеющей стали также благоприятствуют органические или неорганические покрытия или обрастание морскими организмами, причем поверхность стали частично защищена от доступа кислорода. Склонность к питтингу меньше в морской воде, которая движется с некоторой скоростью по отношению к поверхности, чем в неподвижной 117], так как при этом поверхность соприкасается с аэрированной водой и вся остается пассивной. [c.255]

Склонность аустенитных нержавеющих сталей к межкристал-литной коррозии зависит от содержания в них углерода. Малоуглеродистая сталь (<0,02% С) относительно стойка к коррозии этого типа [151. Азот, обычно присутствующий в промышленных сплавах в количествах, достигающих нескольких сотых процента, не столь сильно способствует разрушениям, как углерод (рис. 18.3) [16]. При высоких температурах (например, при 1050 °С) углерод почти равномерно распределен в сплаве, однако в области температур сенсибилизации (или при несколько более высоких температурах) он быстро диффундирует к границам зерен, где соединяется преимущественно с хромом с образованием карбидов хрома (например, МазСв, в котором М обозначает хром и небольшое количество железа). В результате этого процесса прилегающие к границам зерен участки сплава обедняются хромом. Его содержание может упасть ниже 12 %, которые необходимы для поддержания пассивности. В местах превращений объем сплава меняется, и это изменение объема распространяется от границы зерен на небольшое расстояние в глубь зерна. В результате на протравленной поверхности наблюдается расширение границ зерен. В сплаве, обедненном хромом, образуются активнопассивные элементы с заметной разностью потенциалов. Зерна представляют собой катодные участки большой площади по сравнению с небольшими анодными участками границы зерен. Протекание электрохимических процессов приводит к сильной коррозии вдоль границ зерен и проникновению агрессивной среды в глубь металла. [c.305]

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]

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]

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]

Рис. 107. Диаграмма время - температура, показывающая условия сенсибилизации нержавеющей стали (18 Сг, 9 Ni), с различным содержанием углерода сенсибилизация происходит при условиях отжига, которым соответствуют точки, лежащие правее соответствующих кривых кривые построены по результатам коррозионных испытаний в кипящем растворе, содержащем 10 % HaSO и 10 % uSO, в течение 216 ч ("Avesta АВ )

Сенсибилизация (выдерживание в течение 1 ч прп 649 С с последующим охлаждением на воздухе) делала нержавеющие стали AISI 304 II 316 более подверженными коррозии по сравнению с иесенсиби-лизированнымп образцами. [c.328]

Sensitization — Сенсибилизация. В аустенит-ных нержавеющих сталях выделение карбидов хрома обычно по границам зерен, при нагревании от 540 до 845 приводит к обеднению границ зерен по хрому и следовательно, усилению чувствительности к коррозии. Сварка — наиболее частая причина сенсибилизации. Сенсибилизация сварного шва, вызванная выделением карбидов в зоне термического влияния, приводит к межкри-сталлитной коррозии. [c.1039]

Если представляется возможным применять отжиг для снятия внутренних напряжений до приемлемых значе ний. При этом для нестабилизирован-ных нержавеющих сталей типа 18-8 23-13, 18-10-2 (Мо) следует избегать отжига при температуре 532—816° С, так как может появиться сенсибилизация этих сталей, приводящая к значительному снижению коррозионной стойкости. Если снятие внутренних напряжений должно быть проведено в указанном интервале температур, то необходимо проверить, сохраняется ли коррозионная стойкость сталей в условиях эксплуатации, в противном случае применять только стабилизированные нержавеющие стали типа 18-8 (Т1), 23-13 (Nb), 18-10 (Ti), 18-10 (Nb). [c.268]

Металлами, обладающими высокой коррозионной стойкостью, являются аустенитные нержавеющие стали (типа 18% Сг и 8% N0 и сплавы, подвергшиеся осадочному улрочнению. Так называемые теплоустойчивые нержавеющие стали с повышенным содержя[ ием легирующих элементов также коррозионно-стойки, но они более дороги. Эти материалы обладают хорошей коррозионной стойкостью и при наличии в воде кислорода. Сенсибилизация сталей путем термообработки или сварки не влияет на их коррозионную стойкость в воде. [c.60]

Влияние химического состава, температуры и продолжительности термической обработки на сенсибилизацию аустенитных нержавеющих сталей изучалось многими исследователями. Результаты этих исследований опубликованы во многих статьях и в Специальных монографиях [1], в овязи с чем мы здесь подробно на этом вопро се 0 станавли1ваться не будем. [c.155]

Как и в случае нержавеющих сталей, потенциостат в данном случае является удобным средством для изучения сенсибилизации по отношению к межкристаллитной коррозии. Кривые поляризации, представленные на рис. 7, относятся к четырем образцам одного и того же сплава A-G7. Все образцы отжигали в продолжение нескольких часов при 420° С и закалке в воде. Один образец был исследован в этом состоянии, а три остальных — после отпуска в продолжение соответственно 17 и 47 час. при 160° С и 5 час. при 220° С. Обработка поверхности во всех случаях заключалась в электролитической полировке с помощью тампона эллополь . [c.265]

Степень сенсибилизации для данной температуры и времени очень сильно зависит от содержания углерода. Нержавеющая сталь 18-8, содержащая 0,1% С или больше, может быть сильно сенсибилизирована Ъ-мин нагревом при 600 °С, тогда как такая же сталь с 0,06% С сенсибилизируется меньше, а с 0,03% С после того же нагрева при выдержке в умеренно агрессивной среде разрушается незначительно. Чем выше содержание в сплаве N1, тем короче время, необходимое при данной температуре, чтобы вызвать склонность к межкристаллитной коррозии, легирование Мо увеличивает это время 9]. Физические свойства нержавеющих сталей после такого нагрева изменяются незначительно, а если он сопровождается дисперсионными выделениями карбидов, то стали становятся несколько прочнее и менее пластичными. Разрушение происходит только при выдержке в коррозионной среде. Сплав корродирует вдоль границ зерен со скоростью, зависящей от агрессивност) среды н степени сенсибилизации. В морской воде лист нержавеющей стали после провоцирующего отжига может [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...