Устойчивость сталей и сплавов к коррозии

Устойчивость сталей и сплавов против коррозии в газовых средах при высоких температурах зависит от следующих факторов [c.82]

Сталь — сплав железа с углеродом, с примесями марганца, кремния, серы, фосфора. Обычная углеродистая С. содержит 0,05—1,5 % С, 0,1—1 % Мп, до 0,4 % 31, до 0,08 % 5, до 0,18 % Р. При большем содержании примесей или при добавке других специальных примесей С. называется легированной. Легирующие элементы Сг, N1, Мп, Си, , Мо, V, Со, Т1, Nb, А1, 2г, Та. Легированные С. обладают высокими механическими и физико-химическими свойствами. Из них изготавливают детали машин, инструменты, резцы, штампы и др. Нержавеющие стали, содержащие до 12 % хрома, устойчивы против коррозии в атмосфере, в кислотах, щелочах, растворах солей. Добавление в С. хрома, кремния и алюминия делает ее жаропрочной, а насыщение поверхностного слоя стали азотом (азотирование) резко увеличивает износоустойчивость стальных изделий. С. обычно изготовляют из чугуна путем частичного удаления из него углерода окислением этот способ получил наибольшее распространение в современной металлургии. Другой путь получения С. состоит в восстановлении железа в железной руде и введении в него требуемого количества углерода и других примесей. [c.126]

Главным потребителем хрома является металлургическая промышленность — для изготовления высококачественной стали. Сплавы железа и хрома уже издавна привлекали внимание практиков своей большой механической прочностью и весьма значительной коррозионной устойчивостью. Хром является главной легирующей добавкой всех, без исключения, нержавеющих и жароупорных сталей. Введение нескольких процентов Сг, Мо и W увеличивает твердость стали. Такие стали применяют для изготовления инструментов, ружейных и орудийных стволов, броневых плит, а также рессор и некоторых машинных частей. При содержании в сплаве не менее 12% хрома получают сталь, устойчивую к коррозии (нержавеющая сталь). Ее используют для изготовления аппаратуры химических заводов, а также предметов домашнего обихода (ножей, вилок и т. п.). Сплав 35% Ре, 60% Сг и 5% Мо отличается высокой кислотоупорностью и применяется при изготовлении резервуаров и аппаратов для производства кислот. [c.512]

Создание сплавов, устойчивых к коррозии. Так, введением в состав стали 12% хрома получают нержавеющую сталь. Сопротивляемость стали к коррозии возрастает также прн добавлении к ней никеля, кобальта п меди. [c.311]

Коррозионностойкие стали с содержанием от 0,5 до 0,8% ниобия применяются в выхлопных системах двигателей внутреннего сгорания и деталях, подверженных воздействию высоких температур и значительной коррозии. Ниобий также вводится в качестве добавки в азотируемые стали, повышая скорость азотирования и увеличивая их твердость (237]. Значительной коррозионной устойчивостью обладают сплавы ниобий—никель. [c.558]

Кремний также повышает устойчивость сталей и сплавов к сульфидной коррозии. [c.87]

Н. Д. Томашев. Теория коррозии и пути повышения коррозионной устойчивости металлических сплавов. Сб. статей, Коррозия и защита стале.ч , Машгиз, М., 1959. [c.329]

Наиболее значительные успехи в разработке электрохимических методов испытаний на устойчивость к межкристаллитной коррозии достигнуты применительно к испытаниям коррозионно-стойких сталей и сплавов на железоникелевой основе [48,49). Поэто-му их рассмотрение будет проведено на примере этих материалов. [c.58]

Влияние химического состава и структуры металла. Химический состав металла играет очень большую роль в коррозии. Имеется целый ряд сплавов железа (нержавеющие стали, медистые стали и т. д.), которые значительно лучше противостоят коррозии, чем чистое железо. Устойчивость нержавеюш их сталей против коррозии объясняется прочностью и однородностью пленки окисей, образующихся на их поверхности. (В сильных восстановительных средах нержавеющие стали не являются устойчивыми против коррозии.) Медистые стали при соприкосновении с растворами солей также не более устойчивы, чем обычные стали. Но мецистые стали устойчивы в атмосферных условиях. Повышенная стойкость их против атмосфер- [c.178]

Структура металла. Структура металла в известной степени определяет устойчивость металла против коррозии. Сплавы с однородной структурой устойчивее против коррозии, чем с неоднородной. Например, сплавы, содержащие две твердые фазы (кристаллиты двух различных составов), менее устойчивы против коррозии, чем сплавы, представляющие однородные твердые растворы. Устойчивость нержавеющих сталей против коррозии определяется их однородной структурой (аустенитной), в свою очередь обеспечивающей прочность и однородность поверхностной оксидной пленки. [c.300]

Известно много сплавов, обладающих значительной устойчивостью в отношении коррозии. Большую практическую ценность имеет сталь с определенным содержанием хрома и никеля, которая получила название нержавеющей стали. [c.201]

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 Ь (304Ь, 316Ь 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]

Влияние термообработки и фазового состава сплавов. Аустенитные коррозионностойкие стали показывают наибольшую устойчивость к питтинговой коррозии в закаленном состоянии. Отпуск нержавеющих аустенитных сталей в области температур, вызывающих склонность к межкристаллитной коррозии (650 °С) значительно понижает также их стойкость к питтинговой коррозии [41, 50]. Снижение коррозионной стойкости сталей после отпуска может быть связано с обеднением границ зерен хромом в результате выпадения карбидов хрома. Зоны, обедненные хромом, в связи с их худшей пассивируемостью, помимо их большей склонности к межкристаллитной коррозии могут стать местами преимущественного возникновения питтингов. Поэтому сварные швы на нержавеющих сталях могут иметь повышенную склонность к питтинговой коррозии. [c.97]

Если в 1-ом случае все испытанные металлические материалы, за исключением никеля и углеродистой стали (скорость коррозии соответственно составляет—0,1—0,44 мм/год), абсолютно устойчивы, то во 2-ом случае все металлы, кроме титана и сплава ЭИ-435, подвержены значительной коррозии, причем никель и углеродистая сталь подвергаются наиболее интенсивному коррозионному разрушению (скорость коррозии достигает 2,4—3,51 мм/год). Вероятно, механизм коррозионного разрушения металлов в сухой сероокиси углерода и в сероокиси углерода с присутствием указанных выше примесей и влаги идентичен с ранее установленным для сероводорода [8]. Кроме того, сероокись углерода в присутствии воды разлагается на сероводород и углекислый газ. [c.291]

Пластины чаще всего изготавливаются из нержавеющей стали, которая хорошо полируется и устойчива в отношении коррозии, из титана, и его сплавов, из медно-никелевых сплавов и т. д. [c.260]

В азотной кислоте кобальт-вольфрамовый сплав, содержащий 20% вольфрама, растворяется в 2,2 раза медленнее, чем никель, и в 14 раз медленнее, чем кобальт в серной кислоте он по устойчивости в 3,5 раза превосходит никель и в 32 раза — кобальт. Сплав достаточно устойчив в атмосфере сернистого газа и двуокиси азота [67, 143, 259]. Особенно устойчив сплав против действия водно-солевых брызг, благодаря чему используется в качестве защитных покрытий, наносимых на сталь. Покрытие из этого сплава толщиной 6 мк лучше защищает сталь от коррозии, чем кобальтовое, никелевое или никель-вольфрамовое покрытие толщиной в 25 мк. Приведенные результаты подтверждены в естественных условиях [175]. [c.127]

Титану и цирконию принадлежит большое будущее. Объясняется это тем, что они сочетают в себе ряд весьма важных свойств. Титановые и циркониевые сплавы очень прочны и характеризуются высокой коррозионной стойкостью. Изделия из них более устойчивы в отношении коррозии, чем изделия из нержавеющей стали. Благодаря этим свойствам при относительно небольшой плотности титан и цирконий все больше находят применение в качестве исключительно ценного конструкционного материала. [c.263]

Окислительное декарбоксилирование проводится в достаточно жестких условиях и существует опасность интенсивной коррозии аппаратуры. Исследованиями [120] показано, что при температурах среды до 150 °С достаточно устойчива сталь 1Х18Н10Т, при 200 °С достаточной коррозионной стойкостью обладает сталь 1Х17Н13М2Т, при 250 °С относительно стойка эта же сталь (скорость коррозии 0,33 мм/год) и практически устойчив титан. При всех режимах устойчива эмалированная аппаратура. В зарубежной практике [121] рекомендуют использовать реакторы, изготовленные или футерованные никелевым сплавом состава Ni 54% Сг 14,5—16,5% Мо 15—17% W 3—4,5% Fe 4—7%. Использование этого сплава не только обеспечивает надежную работу аппаратов, но и уменьшает смолообразование. [c.168]

Для защиты сталей от коррозии приобретают значение и принципиально другие методы. Один из них, как это ни парадоксально, состоит в том, что для него требуется не уменьшение ржавления путем образования защитного слоя, а совсем наоборот. В этом методе состав ржавчины регулируется таким образом, что образуется не пресловутый рыхлый оксид железа, способствующий дальнейшему разрушению материала, а полностью устойчивый к атмосферным воздействиям плотный слой. Иначе говоря, получается ржавчина, предохраняющая металл от дальнейшего окисления. В течение двух-трех лет ржавчина вообще прекращает образовываться. Первые сорта стали, обладающей таким замечательным свойством, содержали среди прочих компонентов 0,7-0,15% фосфора, 0,25-0,55% меди, 0,50-1,25% хрома и 0,65% никеля. В настоящее время в распоряжении имеется уже большое количество подобных сталей-свыше 50 сортов. В ГДР производство сталей-носителей коррозии (КТ8) началось с 1965 г. Новейшие типы базируются на никелевых сплавах. КТ8, как и обычные стали, можно формовать и сваривать, а стоимость их на 10-30% выше обычных. Однако такие материалы оправдьшают себя при сооружении конструкций, поскольку отпадает необходимость в дополнительной защите от коррозии. Из них можно делать вагоны, трубопроводы, цистерны и контейнеры, строительные машины, проволочные сетки одним словом, они представляют большой интерес везде, где необходима устойчивость к атмосферным воздействиям. Особенно высоки их шансы в высотном жилищном и промышленном строительстве, где благодаря им могут быть существенно снижены затраты на борьбу с коррозией. Пока еще в ГДР из КТ8 изготавливают только опоры воздушных линий электропередач, силосные башни, эстакады для труб и некоторые другие объекты. Ожидается, [c.274]

Пластины чаще всего изготавливаются из нержавеющей стали, которая хорошо полируется и устойчива в отношении коррозии, что особенно важно при обработке пищевых продуктов. Иногда пластины изготавливаются из титана и его сплавов, медно-никелевых сплавов и др. [c.201]

Марганец Мп — серебристо-белый металл, более хрупкий и твердый, чем железо. Большую часть производимого в мире марганца используют в металлургии. Его применяют для удаления из стали кислорода и серы. Он входит в состав сталей, сплавов алюминия и магния, придавая им прочность, твердость, устойчивость к коррозии. [c.545]

Хромистые стали с 4-6 % Сг считаются полужаростойкими. Вследствие своей доступности и повышенной, по сравнению с углеродистыми сталями, коррозионной устойчивостью они широко применяются для изготовления крекинг-установок, котлов паронагревателей. Отдельные марки этого типа сплавов, содержащие присадки Мо и V, обладают повышенной устойчивостью к водородной коррозии и применяются в установках для синтеза аммиака. В атмосфере топочных газов с содержанием в них сернистых соединений эти сплавы могут работать при температурах 500-600 °С. [c.192]

Защита поверхностей нагрева путем повышения температуры стенок обычно приводит к повышению температуры уходящих газов и существенно снижает к. п. д. котельных установок. Подбор коррозионно устойчивых сталей для хвостовых поверхностей нагрева показал, что у каждого металла при определенной концентрации кислоты скорость коррозии может быть максимальной и минимальной. Учитывая, что температура хвостовых поверхностей нагрева изменяется в широком диапазоне и, следовательно, концентрация кислоты может быть различной, подбор необходимого материала связан с большими трудностями. По данным (43) низкие скорости коррозии имеют высоколегированные сплавы — инконель и Карпентер 20. Рекомендуются также (44) сталь 304, сталь 310. Из недорогих низколегированных сталей предлагается сталь — картен, содержащая до 97% железа и небольшие добавки Мп, Сг, N1, Си. Эта сталь имеет хорошую сопротивляемость коррозии в диапазоне концентраций кислоты от 40 до 90%, т. е. в условиях, близких к реальным. Состав сталей приведен в табл. 141. [c.471]

При исследовании коррозионной стойкости этих сплавов, легированных 3% Р1 или 3% Р(1 (табл. 8), было обнаружено, что катодные присадки более значительно снижают коррозию стали Х27, чем коррозию стали Х18Н9, несмотря на более высокую коррозионную устойчивость стали Х18Н9 в растворах серной кислоты по сравнению со сталью Х27. При дополнительном леги- [c.92]

Основные материалы оборудования парогенераторов стали перлитного класса. Широко используются стали (табл. 30.3) с малыми добавками ванадия. В сталях, предназначенных для изготовления труб пароперегревателей, рекомендуется никель заменять элементами с высокой температурой плавления сульфидов и сульфидных эвтектик, например марганцем. Аустенитная сталь ДИ-59, содержащая марганец, медь и ниобий, обладает стойкостью в продуктах сгорания высокосернистого мазута при температуре 650 С и устойчива к межкристаллитной коррозии. Для изготовления шипов и подвесок используют малопластичные, но весьма коррозионно-стойкие сплавы системы Ре—Сг—51 (сильхромы) и Ре—Сг—51— А1 (сихромали) [3]. При повышении концентрации алюминия и хрома возрастает стойкость к ванадиевой коррозии, добавки молибдена ухудшают стойкость сталей в продуктах сгорания мазута. Для изготовления стоек и подвесок труб газоходов, температура которых превышает температуру поверхностей нагрева, используют хромоникеле- [c.204]

Устойчивость металлов к коррозии часто зависит либо от защитной пленки, образующейся в результате реакции (например, РЬ304 на свинце, погруженном в Н2504), либо от хемосорбированных пленок (например, в случае Сг и нержавеющих сталей), которые насыщают сродство металли ческой поверхности без вытеснения поверхностных атомов металла и образования рещетки продукта реакции. Аналогично этому считают, что такие ингибиторы коррозии, как хроматы или нитриты, хемосорбируются на поверхности железа и предохраняют его от коррозии по подобному механизму Это объясняет, почему потенциалы железа, погруженного в раствор хромата, подчиняются типичной изотерме адсорбции, а также почему скорость изменения потенциала сначала велика, а затем уменьшается, как и в случае хемосорбции газов на металлах. Подобно доказательству существования двух родов адсорбционных центров для кислорода на вольфраме, данные по коррозии также подтверждают представление о двух родах центров в случае адсорбции кислорода на нержавеющих сталях или адсорбции хроматов на железе. Так как хемосорбции благоприятствует наличие незаполненных -электронных зон в металле или сплаве, явления пассивации, а также катализа преимущественно наблюдаются на переходных металлах. Этим фактором пользуются при объяснении найденных критических составов сплава, при которых начинает проявляться пассивность. Растворенный в металле водород является донором электронов, которые заполняют й-зону, и тем самым понижает или нарушает пассивность, а также может ухудшить и каталитические свойства. [c.428]

Известно, как важно для конструирования реакторов с водяным охлаждением знать устойчивость различных конструкционных материалов к коррозии под высоким давлением и при высокой температуре. В температурном интервале около 300— 350° С для изготовления трубопроводов и темплообменников могут быть использованы материалы двух типов сплавы циркония и нержавеющие стали. Поскольку материалы первого типа очень дороги, то большей частью используют нержавеющие стали. Проблемы коррозии нержавеющих сталей в воде при высокой температуре изучаются с тех пор, как началось использование этих сталей для изготовления перегревателей тепловых электростанций. Однако при этом всегда имелись в виду промышленные воды с весьма относительной степенью чистоты, в то время как в ядерной технике используется вода очень высокой чистоты. [c.217]

Окалиностойкие и жаропрочные стали, и сплавы, устойчивые к газовой коррозии при температурах выше 550° С и работающие в ненагру-женном или слабонагруженном состоянии. [c.213]

Хромоникелевые сплавы типа Нимоник обладают большей сопротивляемостью, чем аустенитные стали стали, содержащие молибден, обладают наименьшей сопротивляемостью. Попутно следует заметить, что в работе Бетериджа, Заха и Льюиса i[31] также упоминается, что сплавы, содержащие молибден, разрушались особенно сильно вследствие летучести, образующейся под влиянием пятиокиси ванадия, трехокиси молибдена. Там же делается вывод, что сплавы на базе никель-хром более устойчивы против влияния коррозии смесями пятиокиси ванадия и сульфата натрия, чем исследованные сплавы на основе железа или на основе кобальта. [c.66]

Хохманн [16] сообщил, что низкоуглеродистая сталь ( 0,002% С) с 25% Сг была устойчива к межкристаллитной коррозии. Введение в такой сплав 0,04% С снова делает его склонным к межкристаллитной коррозии, добавка 0,2% N2 не оказывает такого влияния. Легирование титаном в количестве восьмикратном или более от содержания углерода обеспечивает стойкость при испытаниях в растворе Си304, но не в кипящей 65%о-ной НМОз [14]. Легирование НЬ оказывает такое же действие, и только термическая обработка, описанная выше, сообщает сталям стойкость в НЫОз- [c.253]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология