Межкристаллитная коррозия

Сущность электрохимического процесса межкристаллитной коррозии заключается в возникновении и действии анодных участков гальванических пар на границах зерен стали. Анодное растворение металла на границах зерен а условиях электролита и вызывает межкристаллитное коррозионное разрушение.

Межкристаллитной коррозии подвергаются различные аустенитные и ферритные стали, цветные сплавы: дуралюмин, латунь и др., в которых происходит распад пересыщенного твердого раствора с выделением избыточной фазы по границам зерен.

Обобщения по межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей:

1. Хромоникелевая сталь аустенитного класса без стабилизирующих добавок имеет высокую коррозионную стойкость в закаленном состоянии, а также после холодной пластической деформации определенной степени. При замедленном охлаждении с температуры закалки или после сварки, а также после отпуска в интервале 500–750°С коррозионные свойства хромоникелевых аустенитных сталей очень сильно изменяются. Стали приобретают склонность к межкристаллитной коррозии. Склонность к межкристаллитной коррозии определяется содержанием углерода в стали. Установлено, что межкристаллитная коррозия в Cr-Ni стали не имеет места в том случае, когда содержание углерода в стали не превышает 0,02%. При содержании углерода около 0,06% сталь становится чувствительной к межкристаллитной коррозии. Дальнейшее повышение содержания углерода приводит к сильному увеличению склонности стали к межкристаллитной коррозии. В Cr-Ni сталях с 24% Ni межкристаллитная коррозия наблюдается даже при содержании 0,003% С.

2. Присадка титана, ниобия и тантала к нержавеющей стали оказывает положительное влияние: сталь становится нечувствительной к межкристаллитной коррозии. Полное отсутствие чувствительности к межкристаллитной коррозии у хромоникелевых сталей с присадками указанных элементов наблюдается только в том случае, когда содержание присаженного элемента находится в определенном отношении к углероду. Для титана это соотношение отвечает пяти–шестикратному, а для ниобия десяти–двенадцатикратному содержанию от количества углерода в стали.

3. Стали, имеющие после термической обработки крупное зерно, приобретают более высокую склонность к межкристаллитной коррозии, чем стали с мелким зерном.

4. В хромистых нержавеющих сталях ферритного и полуферритного класса межкристаллитная коррозия наблюдается только после быстрого охлаждения с высоких температур, а при медленном охлаждении или после дополнительного отпуска эти стали не подвержены межкристаллитной коррозии.

Причины межкристаллитной коррозии:

1) обеднение границ зерен хромом за счет выделения карбидов хрома;

2) выделением по границам зерен фаз, менее устойчивых в коррозионном отношении (анодные участки);

3) возникновением напряжений по границам зерен из-за выделения новых фаз с иным удельным объемом при распаде пересыщенного твердого раствора.

Контрольные вопросы:

1. Что такое сферотизация карбидов?

2. Что такое сфероиды?

3. Какие факторы влияют на развитие процесса сферотизации?

4. Какое влияние оказывает процесс сферотизации на свойства стали?

5. Запишите зависимость между температурой и временем полной сферотизации.

6. Как борются со сферотизацией?

7. Что такое коагуляция карбидной массы?

8. Как сказывается коагуляция на свойствах стали?

9. Дайте определение процесса графитизации.

10. Как графитизация влияет на свойства стали?

11. В чем особенность протекания графитизации в паропроводах высокого давления?

12. Что является одним из основных факторов, обуславливающих углеродистую или легированную стали к графитизации?

13. Как борются с графитизацией?

14. Что такое процесс старения?

15. Какие стадии распада пересыщенных твердых растворов различают?

16. Как сказывается на процессе старения одновременное воздействие высокой температуры и пластической деформации?

17. Какие стали являются малостареющими?

18. Как можно противостоять процессу старения?

19. Что такое тепловая хрупкость?

20. От чего зависит процесс развития тепловой хрупкости?

21. Как влияет на свойства стали тепловая хрупкость?

22. Как борются с тепловой хрупкостью?

23. В чем суть перераспределения легирующих элементов между твердым раствором и карбидной фазой?

24. Как замедлить перераспределения легирующих элементов между твердым раствором и карбидной фазой?

25. Что такое диффузия и самодиффузия?

26. Как влияют диффузия и самодиффузия на свойства стали?

27. Как замедлить диффузию и самодиффузию?

28. Что такое газовая коррозия?

29. Запишите формулу описывающую закон потери металла от времени при газовой коррозии.

30. В чем проявляется вредоносность коррозии для стали?

31. Как противостоят коррозии на котлостроительных заводах?

32. Что такое межкристаллитная коррозия?

33. Назовите причины возникновения межкристаллитной коррозии в сталях.