ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы предотвращения и устранения склонности к МКК из "Структура коррозия металлов и сплавов" Влияние химического состава стали на МКК необходимо рассматривать с учетом потенциала среды. [c.56] Это деление, естественно, не является точным, так как в ряде случаев, например, кремний, марганец, азот вводятся специально как основные легирующие элементы. [c.57] Углерод. В случае развития МКК по механизму обеднения полная невосприимчивость к МКК может быть достигнута при содержании углерода ниже предела его растворимости в стали, по данным ряда исследователей, это составляет 0,009 % С. Для получения углерода ленее 0,02—0,03 % необходимо применять специальные методы выплавки и обработки металла. Кроме того, чрезмерное снижение содержания углерода влечет за собой снижение конструктивной прочности стали. Поэтому необходимый уровень снижения содержания углерода должен быть обоснован. Допустимое содержание углерода зависит от содержания легирующих элементов в стали, так как способность углерода образовывать карбиды определяется его термодинамической активностью, на которую существенно влияет химический состав стали. [c.57] Никель, кремний и кобальт повышают активность углерода, т. е. облегчают образование карбидов молибден, вольфрам, ванадий, ниобий и марганец снижают активность углерода, т. е. тормозят образование карбидов. [c.57] Высокая устойчивость против МКК аустенитной стали с низким содержанием углерода объясняется не малым количеством карбидов, а малой склонностью к их образованию вследствие небольшого пересыщения твердого раствора. [c.57] Тем не менее, при длительной эксплуатации оборудования при 500—600 °С в низкоуглеродистых нестабилизированных сталях возможно выделение карбидов хрома и возникновение склонности к МКК, поэтому применение таких сталей рекомендуется для более низких температур, чем стабилизированных. [c.57] При содержании углерода от 0,008 до 0,05 % закаленные хромоникелевые стали не склонны к МКК, независимо от метода испытаний [1.30]. В отпущенном состоянии в слабоокислительной среде с увеличением содержания углерода существенно уменьшается т р, повышается Гтах и Гкр, резко возрастает глубина проникновения МКК (рис. 1.39). В 65 %-ной НМОд скорость коррозии отпущенных образцов тем больше, чем больше содержание углерода. [c.57] В процессе отпуска образуются нитриды хрома, которые так же, как карбиды хрома, могут вызывать склонность к МКК [1.30]. В то же время при введении в сталь азота наблюдается торможение образования пограничных выделений избыточных фаз. [c.58] Хром является основным легирующим элементом в коррозионностойких сталях, обеспечивающим способность стали к пассивации, в широком интервале потенциалов [1.31] (неустойчивость хрома проявляется только в области потенциалов минус 0,58 В — сильновосстановительные среды и 1,3 В и более — сильноокислительные среды). [c.59] Наиболее заметное влияние оказывает кремний на коррозионную стойкость стали в сильноокислительных средах как в отпущенном, так и в закаленном состояниях 11.32]. Более важным с практической точки зрения является влияние кремния в окислительной среде — в 65 %-ной НЫОз. [c.61] Фосфор. Фосфор склонен к сегрегации на границах зерен 11.29] и усиливает чувствительность закаленных сталей к М, К К в сильноокислительных средах. В 65 %-ной НЫОз влияние фосфора на коррозионную стойкость хромоникелевой стали при обычной продолжительности испытаний не выявлено [1.34]. В стали, содержащей молибден, фосфор увеличивает скорость коррозии (рис. 1.43). [c.61] Характер разрушения в сталях с повышенным содержанием фосфора и кремния приведен на рис. 1.059. [c.62] Бор вводится в коррозионностойкие стали в основном как технологическая добавка, повышающая способность стали к горячей пластической деформации, в количестве —0,001—0,006 %. [c.62] Несмотря на столь малые количества вводимого бора, он может оказывать существенное влияние на склонность стали к МКК. Механизм влияния бора связан с его влиянием на структуру стали как в закаленном, так и в отпущенном состояниях. [c.62] В стали типа Х18Н11 с 0,002—0,006 % В при высокотемпературных нагревах до 1300 °С бор сегрегирует на границах зерен, а выше 1300 °С — переходит в раствор. В процессе отпуска бор замедляет выделение карбидов, сг-фазы и других интерметаллид-ных фаз и предупреждает образование пограничных выделений 11.35]. Бор повышает температуру начала выделения и растворения карбидов [1.36]. [c.62] Введение бора уменьшает или устраняет склонность к МКК коррозионностойких сталей в отпущенном состоянии как в слабоокислительных, так и в окислительных условиях при испытаниях в растворах сернокислой меди, серной кислоты с добавками Fe + и в кипящей 65 %-ной HNOa [1.36, 1.37]. В окислительных средах бор ухудшает коррозионную стойкость закаленных сталей, особенно сталей, содержащих молибден. Уменьшение вредного влияния бора достигается закалкой от высоких температур (см. рис. 1.43). Однако полного устранения восприимчивости к МКК хромоникельмолибденовых сталей трудно достичь даже при снижении содержания бора до 0,002 %. Влияние бора на структуру и характер коррозионного разрушения в зависимости от условий коррозионных испытаний иллюстрирует рис. 1.061. [c.62] Для длительной работы при температурах выше 350 С, когда возможно карбидообразование, рекомендуется применять стабилизированные стали. При необходимости использования низкоуглеродистых сталей при повышенных температурах они также должны быть стабилизированы карбидообразующими элементами. [c.63] Образование хромсодержащих фаз не обязательно приводит к МКК. Действительно, области образования карбидов и возникновения склонности к МКК совпадают только частично, в области опасных температур процесс карбидовыделения начинается раньше, чем возникновение склонности к МКК (см. рис. 1.36). Различие в этих состояниях определяется тем, что для возникновения склонности к МКК необходимо образование взаимосвязанных или слаборазобщенных цепочек карбидов по границам фаз. Следовательно, наряду с природой выделяющихся фаз важна их морфология. [c.64] Эти результаты хорошо объяснимы по механизму обеднения и с учетом более высокой скорости граничной диффузии по сравнению с объемной на стадии возникновения МКК поставка хрома к растущему карбиду осуществляется в основном путем граничной диффузии. При этом образуется очень узкая зона у растущего карбида, значительно обедненная хромом, а сами карбиды имеют неравновесный состав. С увеличением продолжительности отпуска в результате объемной диффузии происходит уменьшение степени обеднения приграничной зоны, карбиды укрупняются, содержание хрома в них повышается, склонность к МКК уменьшается или исчезает. [c.64] Вернуться к основной статье