Теории межкристаллитной коррозии

Гуляев А. П. Структурная теория межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей. — Тр. III Международного конгресса по коррозии. М. Мир, 1968, с. 243—248. [c.115]

Причиной склонности сплавов к межкристаллитной коррозии чаще всего являются структурные превращения на границах зерен, которые превращают эту узкую зону в мало поляризующийся анод (см. с. 331), который и подвергается усиленному коррозионному разрушению. Сложность этого процесса и зависимость его от многих факторов затрудняет истолкование всех случаев межкристаллитной коррозии иногда даже для одной какой-либо металлической системы одной теорией. [c.420]

Исходя из электрохимической теории межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей, представляется возможным обосновать ускоренные методы коррозионных испытаний. Если коррозия обусловлена электрохимической неоднородностью поверхности, то любой реактив, пригодный для быстрого определения коррозии, должен действовать на границы зерен, обедненные хромом, ответственные за межкристаллитную коррозию, оставляя в пассивном состоянии сами зерна. Если это условие не будет соблюдаться, то начнут корродировать зерна и межкристаллитная коррозия перейдет в общую. [c.246]

ТЕОРИИ МЕЖКРИСТАЛЛИТНОЙ КОРРОЗИИ [c.48]

Теории межкристаллитной коррозии [c.100]

Наиболее распространена и экспериментально доказана теория межкристаллитной коррозии, связывающая [c.272]

Некоторые из предложенных объяснений склонности ферритных нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии основаны на разнице скоростей растворения различных образующихся карбидов или на предполагаемой большей реакционной способности напряженной кристаллической решетки металла. Однако наиболее убедительное объяснение получено с помощью теории, широко используемой для объяснения этих явлений в аустенитных нержавеющих сталях. Согласно этой теории, разрушения происходят вследствие обеднения границ зерен хромом [36—38]. Различия в температурах и времени, необходимых для сенсибилизации этих сталей, объясняются более высокими скоростями диффузии углерода, азота и хрома в ферритной объемно-центрированной кубической решетке по сравнению с аустенитной гранецентрированной. В соответствии с этим, карбиды и нитриды хрома, которые растворены при высокой температуре, ниже [c.310]

Обобщенная теория структурной коррозии металлов, основанная на дифференциальных анодных кривых, позволяет объяснить большое многообразие явлений структурной коррозии, анодное растворение и поверхностную обработку гетерогенных сплавов и агрессивных средах (межкристаллитную коррозию, коррозию под напряжением, ножевую коррозию, точечную и язвенную коррозию, экстрагивную коррозию, коррозию в зазорах, электрополи-рование, химическое полирование, химическое фрезерование , электрохимическое фрезерование и др.) с учетом природы металла и раствора. [c.79]

Основным легирующим элементом, повышающим стойкость металла к коррозии, является хром. При нормальных условиях его присутствие придает металлу стойкость к коррозии от влаги. При повышенных температурах хром придает металлу стойкость к коррозии, вызываемой газовыми агрессивными потоками. Она имеет место в трубах печей, реакторах, теплообменниках нагрева сырья со стороны газопродуктового потока. С ростом содержания хрома стойкость к коррозии увеличивается особой стойкостью обладают хромоникелевые сплавы. Из других добавок очень хорошо проявляет себя молибден. Однако характерным недостатком хромоникелевых сплавов является их склонность к межкристаллит-ной коррозии, при которой процесс разрушения развивается не на поверхности, а по границам кристаллов. Теория это объясняет образованием карбидов хрома при длительном нафевании сплавов выше 350°С. При этом участки, прилегающие к границам зерен или кристаллов, обедняются хромом и теряют свою коррозионную стойкость. Наиболее уязвимы для межкристаллитной коррозии сварные швы. [c.169]

В соответствии с теорией обеднения причиной межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей является образование обедненной хромом зоны по границам зерен вследствие выделения при отпуске закаленной стали карбидов хрома, феррита или интерметаллического соединения РеСг (ст-фазы). [c.100]

Теория дифференциальных анодных кривых позволяет также дать объяснения явлениям межкристаллитной коррозии сталей и сплавов, наблюдаемым в некоторых растворах при анодной поляризации. В зависимости от природы раствора можно задать такой анодный потенциал потенциостатическим методом, при котором границы зерен будут в активном состоянии, а тело зерна — в пассивном состоянии. На этом принципе основаны некоторые методы ускоренных испытаний на межкристаллитную коррозию сталей и сплавов путем анодной поляризации, например, нержавеющих сталей в 10%-ной щавелевой кислоте, в 65%-ной фосфорной кислоте и др. [c.59]

Хиггинс и Шульц [6] несколько изменили теорию Эйринга — Зволинского. Они приняли во внимание дефекты металла граничные участки зерен, менее стойкие к окислению, и дефекты, встречающиеся внутри микрокристаллов, которые, как считают, способствуют образованию межкристаллитной коррозии. Таким образом, при некоторых условиях окисления поверхность метал ла делится на микроучастки, или зерна , каждое из которых окружено окисной пленкой. [c.70]

Как бы там ни было, некоторые спорные положения теории не должны беспокоить тех, кому приходится применять нержавеющие стали. Можно сказать, что опасности межкристаллитной коррозии не существует, если правильно выбрана надлежащая марка стали и соответствующий режим термической обработки. [c.161]

Концентрация хрома, которую до сих пор не удавалось объяснить, может быть легко объяснена, если учесть, что в случае роста двухмерного дендрита вектор диффузии должен содержаться в самой плоскости межповерхностной границы между зернами, а не перпендикулярно к ней, как это следует из схемы Бейна (рис. 5), лежащей в основе теории. Схема Бейна объясняет межкристаллитную коррозию уменьшением концентрации хрома в результате диффузии из внутренней части кристалла в направлении между зернами. При температурах около 700° С скорость диффузии обеднения границ зерен хромом по границам зерен на несколько порядков величин превышает скорость диффузии внутри кристаллита. В таком случае мы имеем полное право допустить, что все атомы хрома, расположенные на границе между зернами, способны принять участие в реакции, даже [c.209]

Теория многоэлектродных электрохимических систем имеет общий характер и позволяет объяснять явления, наблюдаемые в микромасштабах (межкристаллитная коррозия) и макромасштабах (механизм электрохимической защиты). [c.32]

Теория многоэлектродных элементов имеет общий характер и позволила объяснить явления межкристаллитной коррозии и механизм электрохимической защиты. [c.40]

На основании теории обеднения границ зерен в результате выпадения карбидов считали, что нержавеющие стали с низким содержанием углерода не могут быть подвержены межкристаллитной коррозии. Однако за последнее время были получены данные, указывающие на то, что стали с низким содержанием углерода (С <0,05%) в определенных условиях подвергаются межкристаллитной коррозии. Поэтому целесообразность борьбы с межкристаллитной коррозией нержавеющих сталей лишь посредством выплавки сталей с весьма низким содержанием углерода (0,02%) в настоящее время еще не ясна, тем более что получать такие стали в производственных условиях весьма трудно. [c.243]

В настоящее время существуют две наиболее распространенные теории [21], объясняющие следующими причинами склонность оплавов к межкристаллитной коррозии [c.5]

Расчет частично поляризованной системы более сложен. Однако в связи с тем, что поляризационное и омическое сопротивление имеют одинаковую размерность, можно построить поляризационную кривую для данного электрода с учетом омического сопротивления в его цепи путем суммирования потенциала с омическим падением напряжения при данной силе тот (суммирование по вертикали). Теория многоэлектродных электрохимических систем имеет общий характер и позволяет объяснить явления, наблюдаемые в микромасштабах (межкристаллитная коррозия) и макромасштабах (механизм электрохимической защиты). [c.70]

Наиболее распространена и экспериментально доказана теория межкристаллитной коррозии, связывающая обеднение границ зерен хромом с выпадением при нагреве в интервале температур 450—850° С богатых хромом карбидов СгазС или (Сг, Ре)азСв, [c.421]

Эти идеи никогда не смогут привести к количественной теории, которая бы предсказала скорость роста коррозионной трещины в зависимости от коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины, а также в зависимости от параметров среды и металлургических факторов. В частности, роль напряжений определяется довольно неясно, и выранчение общая теория КР использовано немотивированно. В действительности это общая теория межкристаллитной коррозии , так как при этом подразумевается явленне, основанное на различии потенциалов разных составляющих и зон вдоль границ зерен алюминиевых сплавов [51]. Из этого следует селективное растворение анодных областей, расположенных на границах или вдоль границ зерен алюминиевых сплавов. Данная модель даже качественно не может объяснить, почему некоторые сплавы чувствительны к МКК и не чувствительны к КР и наоборот, сплавы, чувствительные к КР, не подвержены в ненапряженном состоянии межкристаллитной коррозпп, если использовать представления, основанные только на электрохимических различиях. Такие качественные аргументы подтверждаются экспериментальными данными (табл. 15). [c.295]

Это является прямым доказательством теории дегомогенизации, которая, по крайней мере в случае углерода, перестала быть гипотезой. Таким опутем было устранено серьезное возра-л ение, выдвигавшееся против дехромизационной теории. межкристаллитной коррозии углерод уже с самого начала находится на месте и диффундировать не может. Но в отношении хрома ЭТИ трудности остаются кроме того, нельзя пренебрегать теориями, объясняющими сенсибилизацию появлением напряжений, возникающих после осаждения карбида железа или карбида хрома. Все это говорит о том, что наши представления о само м хмеханизме этих явлений все еще несовершенны. [c.158]

Характерным свойством хромоникелевых аустенитных сталей является склонность к межкристаллитной коррозии, при которой процесс разрушения развивается не на новерхности, а по границам кристаллов. Теория межкристаллитной коррозии объясняет это явление образованием и выделением карбидов хрома но границам кристаллов (зерен), происходящих при длительных нагревах металла выше 350 . Участки, прилегающие к границам кристаллов, после длительного нагрева обедняются хромом, теряют коррозийную стойкость и становятся чувствительными к воздействию агрессивных сред. В результате последующего контакта с агрессивной средой металл снижает лгеханнческую прочность, становится хрупким и склонным к образованию трещин. Наиболее уязвимыми для межкристаллитной коррозии являются зоны сварных конструкций, расположенные по обеим сторонам сварного шва.1 [c.53]

Сложившиеся представления о механизме и кинетике атмосферной коррозии основываются на современных знаниях в области физической химии поверхностных явлений на металлах (адсорбция, окисление), физики и физической химии атмосферы, а также техническоГ климатологии. Поэтому современная теория атмосферной коррозии, включающая в себя представления о природе атомно-молекулярных процессов, протекающих в граничном слое металл — среда, и далеко не полные знания о макроскопических процессах, развивающихся в приземном слое атмосферы, находится еще на уровне качественного описания разны по своей природе явлений, и имеются большие трудности в количественной интерпретации многообразных эффектов коррозии металлов, наблюдающихся в различных климатических зонах. Вместе с тем для атмосферной коррозии характерны все виды, присущие коррозии металлов в других электролитических средах равномерная, язвенная, питтин-говая, межкристаллитная, расслаивающая, коррозионное растрескивание и т. д. Поэтому в настоящей брошюре в весьма общем виде рассмотрены некоторые аспекты атмосферной коррозии металлов с учетом современного уровня знаний в упомянутых областях науки. [c.4]

Однако в настоящее время считается, что нельзя допускать при работе чтобы эквивалентное напряжение было равно <т ,. Это связано с тем, что появление текучести понижает стойкость металла к межкристаллитной коррозии, кроме того, во время работы из-за нестационарности могут повыситься температура или давление внутри аппарата при этом зона пластических деформаций может выйти на всю толщину стенки, а также нормативные документы Г осгортехнадзора требуют, чтобы при пробном давлении были меньше От- Поэтому ведут расчет по предельным нагрузкам основан на теории малых упругопластических деформаций и на теории учета действительной диаграммы растяжения сг - е (рис. 4.12 б). ОСТ 26 1046-87 Сосуды и аппараты высокого давления. Нормы и методы расчета на прочность , так же ГОСТ 25215-82 основан на использова- [c.165]

Княжева В. М. Межкристаллитная коррозия.//Новые достижения в области теории и практики противокоррозионной защиты.—М. Наука, 1981. [c.273]

Согласно теории, борьба с межкристаллитной коррозией может быть обеспсчс[ а путем а) перевода в пассивное состояние с близкими скоростями растворения тела зерна и границ зерен б) создания такой структуры сплавов, которая блокирует межкристал-читную коррозию в) катодной защиты г) устранения внутренних растягивающих напряжений д) изменения состава среды и [c.58]

Уже да в но известно, что образование карбидов хрома сопровождается повышением склонности сплава к межкристаллитной коррозии. М ногочислевные исследования были посвящены решению этой проблемы, были выдвинуты теории для ее объяснения и предложены средства для предотвращения коррозии. Описанные здесь опыты были проведены главным образом для [c.202]

Приняв за основу теорию дегомогенизации, которая уже позволила достаточно ясно объяснить некоторые явления классической межкристаллитной коррозии стали 18-8, сенсибилизированной при 550—800° С, мы надеемся предложить гипотезу, которая сможет объяснить также и указанные выше факты. [c.255]

Исследование процессов коррозии во многом обязано трудам В. А. Кис-тяковского, Г. В. Акимова, Н. А. Изгарышева и многих других. В работах Я. М. Колотыркина заложены основы электрохимической теории процессов растворения твердых металлов в кислотах и внесен су1цествеп-ный вклад в решение многих практически важных проблем (питииговая, межкристаллитная коррозия и др.). [c.62]

Теория обеднения границ хромом, по которой межкристаллитная коррозия нержавеющих сталей происходит вследствие выпадения карбидов, наиболее правильно трактует сушество явлений [1], однако необходимо учитывать также другие процессы. [c.242]

В начальный период применения нержавеющих сталей электрохимическая теория коррозии вообще и межкристаллитной в частности еще не была так хорошо разработана, как в настоящее время, тем не менее эмпирическим путем был подобран ряд электролитов, хорошо выявляющих склонность нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии. Наиболее старый из них — смесь серной кислоты и сернокислой меди, предложенная Гатфильдом. Этот реактив действует на обедненную хромом зону вдоль границ и не действует на зерно. [c.246]

Достоверность подобного электрохимического механизма межкристаллитной коррозии алюминиевых сплавов, содержащих медь, подтверждается тем, что на основе этой теории удается предсказать методы борьбы с этим опасным видом разрушения. Если бы удалось создать в системе электрод с более отрицательным потенциалом, зоны у границ зерен, вероятно, перестали бы разрушаться. Это можно, иапример, осуществить, цонизив потенциал тела зерна. Опыты подтвердили, что, если в такой сплав ввести небольшое количество магния, склонность сплава к межкристаллитной коррозии резко снижается. В этом случае коррозия концентрируется в основном на теле зерен, занимающих основную часть поверхности, и плотность тока у границ ничтожна. На аналогичном принципе и основана электрохимическая защита протекторами или плакирующими слоями, обладающими более отрицательным потенциалом. [c.260]

На оборудование гидроочистки (а также таких высокотемпературных процессов, как каталитический риформинг и гидрокрекинг) при охлаждении после циклов регенерации воздействуют слабоокислительные среды с потенциалами, значительно более отрицательными, чем соответствующие начальной области перепаосива-ции. Поэтому аустенитные нержавеющие стали в этих условиях не подвергаются межкристаллитной коррозии (МКК) в закаленном состоянии [61—64] и приобретают склонность к этому виду разрушения только после нагрева при температурах так называемой опасной зоны (450—850 °С). Теория МКК хромоникелевых нержавеющих сталей и методы испытаний освещены в работах [65— 69] и др. Здесь рассмотрена лишь практическая сторона этого вопроса применительно к процессам гидроочистки, гидрокрекинга и каталитического риформинга. Срок службы оборудования из аустенитных сталей на этих установках определяется, в основном, временем образования в стали склонности к МКК (при том условии, что такая склонность не была приобретена уже в процессе изготовления оборудования) [48, 49]. [c.174]

Один из существенных недостатков хромоникелевых сталей типа Х18Н9 — склонность к межкристаллитной коррозии, возникающая после нагрева при 500—850°. Существует ряд теорий, объясняющих появление в этих сталях склонности к межкристаллитному разрушению. Наиболее общепринятой и хорошо объясняющей большинство опытных данных при коррозии стали типа Х18Н9 является теория обеднения пограничных участков твердого раствора хромом вследствие выделения по границам зерен при 500—850° карбидов, богатых хромом, типа (СгРе)гзСб. Причиной обеднения служит более высокая скорость диффузии углерода, чем хрома, вследствие чего в образовании карбидов участвует почти весь углерод сплава, а хром — только находящийся у границ зерен, где преимущественно идет образование карбидов. [c.117]

В существующих теориях мен кристаллитной коррозии нержавеющих сталей это явление связывают с обеднением границ зерен хромом в результате образования новой фазы (карбиды хрома, сг-фаза) при отпуске закаленных сталей или замедленном их охланедении в интервале опасных температур. Однако они не объясняют причин возникновения межкристаллитной коррозии на закаленных стабилизированных нержавеющих сталях Х18Н9. Дать всестороннее объяснение этому весьма интересному явлению [c.37]

На склонность нержавеющих сталей типа 12Х18Н9 к межкристаллитной коррозии большое влияние оказывает содержание углерода. При отпуске стали при 570° С выпадение карбидов хрома не происходит только при содержании углерода менее 0,015%. При большем содержании углерода при отпуске может происходить выпадение карбидов хрома по границам зерен, в результате чего сталь приобретает склонность к межкристаллитной коррозии. С повышением содержания углерода количество выпадающих по границам зерен карбидов хрома увеличивается и склонность ее к межкристаллитной коррозии повышается. Из теории обеднения следует, что легирование хромоникелевых аустенитных нержавеющих сталей элементами, связывающими углерод в устойчивые карбиды (титан, ниобий, тантал), резко понижает их склонность к межкристаллитной коррозии. [c.102]