ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сплавы на железной основе Железоуглеродистые сплавы из "Коррозия и химически стойкие материалы" Железоуглеродистые сплавы, в зависимости от содержания углерода, делятся на стали и чугуны. В сталях содержание углерода не превышает 1,7% нелегированные чугуны содержат углерод в количествах, превышаюш,их 1,7%. Для улучшения свойств стали и чугуна их часто легируют, вводя одну или несколько добавок. В качестве легируюш,их добавок применяются кремний, хром, никель, молибден, ванадий и др. В зависимости от содержания легирующих компонентов сплавы на железной основе подразделяются на низколегированные (содержание добавок не превышает 2,5%), среднелегированные (содержание добавок от2,5 до 10%) и высоколегированные (содержание добавок больше 10%). [c.98] Железоуглеродистые сплавы неоднородны и по химическому составу. Кроме углерода, даже в относительно чистых технических сплавах (железо Армко), всегда содержатся примеси марганца, кремния, серы и фосфора. [c.98] Влияние марганца. Содержание марганца в обычных сортах стали и чугуна не превышает 0,8%. Марганец улучшает механические свойства сплавов. С железом он образует твердые растворы. Несмотря на это коррозионная стойкость сплава не повышается вследствие низкого электродного потенциала марганца. [c.99] Влияние кремния. Содержание кремния в стали колеблется от 0,1 до 0,3%, а в чугуне от 1 до 2%. В этих пределах кремний практически мало влияет на коррозионную стойкость стали и чугуна. Только при содержании кремния, равном 14,5% вес., или 25% атсмн. (порог устойчивости), происходит резкое увеличение коррозионной стойкости сплава (см. железокремнистые сплавы, стр. 105). С железом кремний также образует твердые растворы. [c.99] Влияние серы. Сера образует с железом и марганцем сернистые соединения—сульфиды, которые присутствуют в сплаве в виде отдельных катодных фаз, вследствие чего возникают дополнительные микроэлементы. Кроме того, пленка, образующаяся на участках металла, имеющих сернистые включения, обладает худшими защитными свойствами, чем пленка, покрывающая остальную поверхность. [c.99] Вредное действие серы особенно сильно проявляется при соприкосновении металла со слабокислыми растворами, например с рудничными водами. [c.99] Наличие серы повышает также склонность углеродистых сталей к межкристаллитной коррозии. [c.99] Влияние фосфора. При повышении содержания фосфора механические свойства сплавов на железной основе резко ухудшаются. Поэтому для сталей допускается содержание фосфора не более 0,05%, а для чугунов—не более 0,5%. В этих пределах примесь фосфора не влияет на коррозионную стойкость стали и чугуна. [c.99] Влияние хрома, никеля, молибдена и других легирующих металлов на коррозионную стойкость железоуглеродистых сплавов будет рассмотрено на стр. 108—132. [c.100] Коррозия в воде. Железоуглеродистые сплавы корродируют в воде, причем скорость процесса коррозии зависит главным образом от интенсивности поступления кислорода к поверхности металла. В отсутствие кислорода ионы железа образуют с ионами гидроксила гидрат закиси железа FeiOIl) —малорастворимое соединение белого цвета. В присутствии кислорода гидрат закиси железа окисляется в гидрат окиси Ре(ОН)з—соединение бурого цвета. Гидрат окиси железа растворим в воде еще меньше, чем гидрат закиси, и покрывает анодные участки металла рыхлым, неплотным слоем, не защищающим металл от Дальнейшей коррозии. [c.100] Коррозия железа в воде протекает со скоростью, пропорциональной концентрации растворенного кислорода. При достижении некоторой предельной концентрации кислорода скорость коррозии может резко снизиться благодаря переходу железа в пассивное состояние. [c.100] Коррозия в растворах нейтральных солей. Растворы солей обладают высокой электропроводностью, и поэтому коррозия металлов протекает в них бол е интенсивно, чем в воде. Скорость коррозионного процесса в растворах солей зависит от природы соли, концентрации раствора и интенсивности поступления кислорода к поверхности металла. [c.100] В растворах солей, катионы которых (например, медь, никель, серебро) более электроположительны, чем железо, коррозия последнего очень интенсивна, так как железо вытесняет указанные металлы из их солей. [c.100] Такое действие кислорода (рис. 64) характерно не только для коррозии стали в растворах солей, но и для всех коррозионных процессов, протекающих в нейтральных средах При неравномерном поступлении кислорода на поверхности металла образуются гальванические элементы неравномерной аэрации (стр. 45). [c.101] Железоуглеродистые сплавы устойчивы в щелочных растворах, концентрация которых не превышает 30 о . Устойчивость железоуглеродистых сплавов в разбавленных растворах щелочей (pH 9,5) обусловлена образованием на поверхности металла пленки из продуктов коррозии (гидраты закиси и окиси железа), которая прочно сцеплена с металлической поверхностью и нерастворима в щелочных растворах. [c.101] Если концентрация щелочи превышает 30 %, то защитное действие продуктов коррозии уменьшается. При повышенных температурах скорость коррозии железоуглеродистых сплавов в щелочах резко возрастает вследствие разрушения защитной пленки. [c.101] Железоуглеродистые сплавы, находящиеся под напряжением, в горячих концентрированных растворах щелочей подвержены коррозионному растрескиванию (так называемая щелочная хрупкость, см. стр. 59). [c.101] Для изготовления аппаратуры, устойчивой против действия расплавленных щелочей,—едкого натра и кали и их водных растворов, выпускаются две марки щелочестойких чугунов СЧЩ-1 и СЧШ-2. Химический состав чугунов этих марок приведен в табл. 7, а механические свойства—в табл. 8. [c.101] Вернуться к основной статье