ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозия нержавеющих сталей под напряжением из "Коррозия металлов Книга 1" Данные о поведении нержавеющих сталей в различных коррозионных средах указывают, что напряжения могут вызывать коррозионные трещины 1) между кристаллитами, 2) частично между кристаллитами, а частично проходящие через кристаллиты, 3) полностью проходящие через кристаллиты. Коррозия под напряжением в данное время усиленно изучается, поскольку она может встретиться везде, где применяются нержавеющие стали. Но следует отметить, что число зарегистрированных случаев подобной коррозии сравнительно невелико. [c.71] На рис. 1 показан путь трещины в металле (легированная молибденом сталь 18-8, подвергавшаяся коррозии под напряжением на одном нефтеперегонном заводе). Есть предположение, что пары бензина, действующие на сталь, содержали небольшие количества соляной кислоты или гидролизующихся хлористых металлов. На рис. 1, А ВИДНО межкристаллитное растрескивание, на рис. 1,5 — трещина проходит через кристаллиты. В обоих случаях пораженные места находились под напряжением. [c.72] Кислые водные растворы хлористых металлов вызывают особенно быстрое чрезкристаллитное коррозионное растрескивание у аустенитных нержавеющих сталей. Кислый водный раствор хлористого этила также вызывает подобное явление при температурах выше комнатной [1]. Однако ни ион хлора, ни кислая среда не являются исключительно необходимым условием для чрезкристаллитного растрескивания. Это явление наблюдалось в кислых сульфитных щелоках, не содержащих ионов хлора в заметной концентрации, а также в растворах едкого натра при температуре 350° под давлением. [c.72] Для изучения чрезкристаллитного коррозионного растрескивания аустенитных сталей было опробовано много ускоренных методов испытаний. 42 /о раствор Mg з (считая на безводную соль), кипящий при 154°, является хорошим ускорителем, вызывая растрескивание через кристаллиты почти у всех аустенитных сталей, находящихся под соответствующим напряжением, неза- висимо от того содержат ли они титан или ниобий, предвари тельно термически обработаны для предупреждения межкристаллитной коррозии или нет. [c.73] Раствор для испытания. Нагруженные образцы испытывались при полном погружении в кипящий 42% раствор М С 2. Колбы из стекла пирекс с обратным холодильником, применявшиеся для этих испытаний, содержали на каждые 6,5 см поверхности нержавеющей стали 100 мл раствора. Один и. тот же раствор применялся для испытания в течение 300 час. Когда загрязнение раствора продуктами коррозии достигало 20 мг на каждые 100 мл раствора хлористого магния, скорость коррозии увеличивалась почти в 4 раза по сравнению с начальной,, и загрязненный раствор заменялся свежим. [c.73] Образцы для испытания. Устройство, применяемое для испытания, должно давать возможность удобно осуществлять желаемое напряжение в образце. Образцы, изгибаемые в виде подковы (рис. 7 на стр. 1059), представляющие нагружаемую балочку на двух опорах или консоль (рис. 2), удобны для подобных испытаний. Величина приложенного напряжения может быть определена при помощи измерения деформации посредством тензометра электросопротивления. [c.73] Чодобные образцы перед наложением напряжения могут быть подвергнуты термообработке, полировке или протравке поверхности. [c.73] Исследование образцов. Через определенные проме- жутки времени, длительность которых зависит от величины приложенного напряжения, образцы извлекают из кипящего раствора хлористого магния, промывают в проточной воде и сушат. Поверхность их, находящуюся под напряжением, исследуют на образование поверхностных трещин с помощью лупы или бинокулярного микроскопа. Отмечается время, когда впервые была обнаружена трещина. [c.73] Опыт продолжается до тех пор, пока образец не разрушится, или не будет установлено, что трещина является поверхностной и не развивается вглубь. Это очень важно, так как на полированных поверхностях иногда, вследствие наклепа при полировке,, образуется типичная для напряжений трещина, которая, однако,, не увеличивается при продолжении опыта. [c.73] Для того чтобы сделать определенный вывод о влиянии напряжения на коррозионное растрескивание в 42% растворе Mg I2, -были поставлены специальные опыты. [c.74] Образцы вырезались из листов стали толщиной 0,28 см. таль имела следующий состав 0,08% С, 1,66% Мп, 0,32% 51, 17,80% Сг, 11,16 /о , 1,00% N6. Термообработка полированных образцов заключалась в выдержке при 870° в течение 2 час. [c.74] Слева — кривая зависимости времени разрушения от напряжевм, справа — кривая зависимости деформации от напряжения. [c.74] Наверху показан монтаж образца для испытаний под нагрузкой. [c.74] Испытания в растворе хлористого магния проводились также для определения вредного влияния остаточных напряжений, вызывающих коррозионное растрескивание труб. На рис. 4 показаны в качестве примера образцы холоднотянутых труб после погружения их на 7,5 час. в кипяш ий 42% раствор Mg l2. У трубы с поперечными трещинами осевое напряжение было более высоким, чем тангенциальное, а труба с трещиной по образующей, наоборот, имела более высокие тангенциальные напряжения, чем осевые. [c.75] Снятие напряжений нагревом при 870° оказало свое влияние на коррозионное растрескивание в растворе хлористого магния, как это показывают данные табл. 1. Из табл. 1 видно, что чрезкристаллитное коррозионное растрескивание может возникнуть при таких небольших тангенциальных напряжениях, как 7— 4 кг мм . [c.75] ЯВЛЯЯСЬ систематическими, показывают, однако, что раствор хлористого магния вызывает у одних аустенитных сталей более сильное коррозионное растрескивание, чем у других. В эту серию опытов были включены и некоторые ферритные нержавеющие стали. Были испытаны образцы с травленой и полированной поверхностью. [c.82] На рис. 5 показаны некоторые полированные образцы, не выдержавшие испытаний, и дублирующие их образцы с травленой поверхностью, которые совершенно не имеют трещин и повреждений. [c.82] В настоящее время трудно указать какие-либо значения напряжений, безопасных в отношении коррозионного растрескивания. Наиболее надежным, поэтому, является изучение индивидуальных случаев на сериях образцов для выяснения пригодности данной стали в конкретных рабочих условиях. Если предполагаемое применение материала включает коррозионную среду, сходную с хлористым магнием, то испытание в кипящем растворе хлористого магния может оказаться ценным средством для определения чувствительности сплавов к чрезкристаллит-ному растрескиванию. [c.82] Вернуться к основной статье