Межкристаллитная коррозия причины возникновения

Межкристаллитная коррозия (МКК) и ее разновидность — ножевая коррозия — локальные виды разрушения металла преимущественно по границам зерен, приводящего к ослаблению связи между ними, возникновению трещин и в результате — хрупкому разрушению металла. Локальное разрушение вызывается двумя причинами [c.49]

Влияние серы. Содержание серы в железоуглеродистых сталях не должно превышать 0,01—0,05%. Сера является вредной примесью, поскольку сера с железом и марганцем образует сульфиды, которые выделяются в виде отдельных фаз. Пленка, образующаяся на металле из сернистых включений, обладает худшими защитными свойствами. При соприкосновении с кислыми растворами сульфиды разрушаются, что является причиной возникновения в углеродистых сталях межкристаллитной коррозии. [c.9]

Сульфиды, как полагают, выкристаллизовываются по границам зерен феррита и являются причиной возникновения в углеродистых сталях межкристаллитной коррозии. [c.182]

Анализируя причины возникновения межкристаллитной коррозии, можно прийти к выводу о существовании двух типов разрушения этого вида. Первый тип характерен для восстановительной и слабоокислительной среды и связан, главным образом, с выпадением карбидов хрома [9, 12] и в меньшей мере с образованием а-фазы или распадом феррита. - На практике с этим типом межкристаллитной коррозии приходится встречаться чаще всего у сталей, содержащих достаточное количество углерода и подвергавшихся нагреву при [c.67]

Наиболее обоснованной причиной возникновения межкристаллитной коррозии коррозионностойких сталей в подавляющем большинстве случаев следует считать обеднение хромом границ зерен вследствие выделения на них при отпуске фаз, богатых хромом. Наиболее часто МКК связана с образованием карбидов хрома. При отпуске в опасной зоне температур по границам зерен происходит выделение карбидов хрома, вследствие чего резко понижается концентрация углерода и хрома в приграничной области. Так как скорость диффузии углерода значительно выше, чем хрома, то при дальнейшем росте карбидов используется почти весь углерод твердого раствора, а хром только в зоне роста карбидов, т. е. около границ. В результате в приграничной области образуется зона с пониженным содержанием хрома. При увеличении времени и температуры отпуска скорость диффузии хрома будет превышать скорость диффузии углерода, так как концентрация хрома в объеме зерна практически не изменилась, а углерода сильно снизилась из-за образования карбидов. Это приводит к выравниванию концентрации хрома в объеме зерна и на границе. Коррозионная стойкость границ при этом повышается и склонность к МКК снижается. [c.102]

Как первый, так и второй тип межкристаллитной коррозии связан с окислительно-восстановительными свойствами коррозионной среды. Поэтому для объяснения причин возникновения межкристаллитной коррозии именно в данном определенном состоянии и ее механизма удобнее всего использовать приведенные ранее электрохимические закономерности, полученные методом потенциостатической поляризации. Так можно гораздо точнее различить отдельные типы межкристаллитной коррозии. Метод потенциостатической поляризации применяют не только для исследования причин, вызывающих межкристаллитную коррозию. Он удобен и для замены некоторых приемочных испытаний, позволяя проводить их при таких потенциалах, которые не могут быть достигнуты в обычных испытаниях (см. гл. 10.3.5.3) [50]. [c.68]

Важный фактор, влияющий на склонность сплавов к точечной коррозии, — термическая обработка. Так, например, отпуск нержавеющих хромоникелевых сталей в интервале температур, вызывающем склонность к межкристаллитной коррозии, понижает сопротивление стали точечной коррозии. Причиной этого считают возникновение зон, обедненных хромом, которые имеют пониженную коррозионную стойкость. Питтинги-во многих случаях возникают в местах неметаллических включений, особенно сульфида марганца (II). С повышением чистоты сплава увеличивается его сопротивление точечной коррозии, однако подвергаться ей могут даже чистейшие металлы. [c.112]

Подобный вид коррозионного разрушения очень опасен, так как вызывает большую потерю прочности конструкции, часто даже без заметного изменения внешнего вида. Поэтому изучение условий возникновения межкристаллитной коррозии и механизм протекания подобных разрушений явились предметом многочисленных исследований, однако еш,е не существует единого мнения об основной причине межкристаллитной коррозии хромо-никелевых сталей. [c.503]

В однофазном сплаве никеля с 30 % Сг и 0,03 % С после отпуска при 600—900 °С развивается межкристаллитная коррозия (рис. 3.12, а, рис. 3.013, в). Увеличение хрома с 30 до 40 % повышает стойкость сплава против межкристаллитной коррозии. Причина возникновения межкристаллитной коррозии в однофазных никельхромовых сплавах — выделение карбидов типа М зСд в виде взаимосвязанной цепочки по границам зерен. Коррозия так же как и в случае коррозионностойких сталей развивается преимущественно вследствие обеднения приграничных зон хромом (рис. 3.13, б). Развитие межкристаллитной коррозии сопровож- [c.177]

Это привело к возникновению понятия о предпочтительном пути распространения коррозии [24, 28], аналогичном понятию о дехромированной зоне, с помощью которого объясняют развитие межкристаллитной коррозии. В случае коррозии при механических напряжениях, которая приводит у аустенитных нержавеющих сталей к образованию трещин, проходящих через зерна, нужно предположить существование предпочтительных путей распространения коррозии через зерна. Эта коррозия вызвана скорее физическими факторами, чем химическими (Эде-леану). Присутствие мартенсита может оказаться одной из таких причин действительно, было показано, что мартенситные участки металла корродируются хлористым магнием. Однако это не может служить единственной причиной, поскольку коррозия при механических напряжениях не исчезает и при отсутствии мартенсита. Кроме того, тот же самый тип коррозии наблюдается у большого числа других сплавов, которые не испытывают мартенситного превращения или не принадлежат к кубической системе с центрированными плоскостями. Следовательно, необходимо найти другое объяснение образованию предпочтительных путей распространения коррозии . Причины этого явления пока неясны. Возможно, одной из них является дегомогенизация твердых растворов, которую мы упоминали выше в связи с межкристаллитной коррозией. [c.173]

Другой вид местной коррозии, которой подвержены алюминий и его сплавы, — межкристаллитная коррозия. При межкристаллитной коррозии происходит резкое падение прочности сплава. Как видно из рис. П.5, даже при малой потере массы прочность значительно падает. Алюминиевые сплавы высокой прочности обладают повышенной склонностью к межкристаллитной коррозии. Причина ее возникновения — распад гомогенного твердого раствора меди в алюминии с выделением интерметал-лидных фаз ( uMgAl2, СиА1г, МдгЗ ) по границам зерен сплава. Это может происходить при недостаточно резкой (замедленной) закалке, что является функцией габаритов изделия, или после нагрева закаленного сплава [c.56]

Вероятность выпадения из не вполне стабильного аустенита (при длительных отпусках в опасной зоне температур или вследствие холодной деформации, а также вследствие наличия внутренних напряжений) вторичного ферита (а-фазы), содержащего, как известно, несколько больший процент хрома, чем у-фаза, также может вести к обеднению границ твердого раствора (аустенита) хромом и, следовательно, обусловливать возникновение склонности стали к межкристаллитной коррозии. Таким образом, и выпадение а-фазы и а-фазы по границам зерен не может полностью исключаться как причина, вызывающая склонность к межкристаллитной коррозии хромо-никелевых сталей. Однако в подавляющем -большинстве случаев эти факторы [c.507]

Необходимость длительной и безотказной работы различных деталей и изделий в контакте с агрессивной средой предъявляет высокие требования к коррозионной стойкости и долговечности материалов, из которых они изготовлены. В качестве коррозионностойких сталей во многих отраслях промышленности находят применение хромистые и хромоникелевые стали, содержащие не менее 12...13 % хрома. Однако эти стали во многих случаях могут быть подвержены одному из наиболее опасных видов коррозионного поражения - меж -фисталлитной коррозии (МКК), нередко являющейся причиной отказов оборудования и возникновения аварийных ситуаций. Межкристаллитная коррозия локализуется по границам зерен без видимых вооруженным глазом изменений внешнего вида, формы и размеров изделий. Сцепление между зер. ослабевает как в поверхностном слое, так и по всему сечению изделия, что может привести к практически полной потере функциональной способности изделия и механической прочности. [c.83]

Основной причиной возникновения межкристаллитной коррозии являются нагревы сталей при пластическом деформировании, термической обработке, сварке или технологические разогревы оборудования, приводящие к возникновению электрохимической гетерогенности между объемом зерен и приграничными участками в материале. В основном такая гетерогенность проявляется в образовании и развитии карбидных частиц, выделяющихся в границах зерен сталей при высокотемпературных нагревах. При этом происходит резкое обеднение по хрому зернограничного твердого раствора стали и изменение его электродного потенциала в местах фазовых превращений. Температурновременная область выделения зернограничных карбидных фаз в коррозиоппостойкой стали представлена на рис. 1.4.39. Внутри очерченной на рисунке области сталь обладает повышенной склонностью к межкристаллитной коррозии — сенсибилизацией. Область сенсибилизации может быть описана с помощью темпера-турно-временных параметров и — температурный интервал сенсибилизации, Тп,ь — минимальное время, необходимое для развития сенсибилизации. [c.117]

Итак, в напряженном состоянии титан и его сплавы практически не подвержены коррозионному растрескиванию в водных средах. Это тесно связано со значительно меньшей склонностью титана к питтингообразованию и межкристаллитной коррозии, чем, например, у стали, магниевых и алюминиевых сплавов. Здесь основную роль играет высокая анодная поляризуемость титана и его сплавов даже в кислых средах и уже при небольших плотностях тока (подробнее см. главу IV). На титане или любом его сплаве возникающая по той или иной причине микротрещина, появление которой сопровождается разрушением окисных пленок и возникновением высокой анодной плотности тока, может очень легко задерживаться в своем росте вследствие ее анодной пассивации. Только при наличии более высоких растя-гинлюпш.х когдл. тнненная скорость рост ) трггцинь [c.73]

Уже при рассмотрении механизма межкристаллитной коррозии мы столкнулись с тем фактом, что внутренние растягивающие напряжения на границах зерна могут служить причиной возникновения трещин межкристаллитного характера. Этот эффект будет еще более усиливаться при наложении внешних растягивающих напряжений, так как границы зерна являются наиболее слабым звеном в поликристаллите металла. Коррозия под напряжением поэтому часто сопровождается межкристаллитным разрушением. Однако коррозия под напряжением может также иметь и транс кристаллитный характер. [c.60]

Чтобы установить причины возникновения в ферритоаустенитных сталях склонности к межкристаллитной коррозии, была разработана методика, позволяющая определить структурную составляющую, ответственную за появление в двухфазных сталях склонности к данному виду коррозии. [c.88]

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]

Во-первых, эффект коррозионного растрескивания установлен в общем только для сплавов,, однако следут иметь в виду, что наблюдалось межкристаллитное растрескивание меди 99,999%-ной чистоты в аммиачном растворе [102]. Хотя это может быть связано с загрязнениями на границах зерен, т. е. с содержанием сплава в металле высокой чистоты, называть такой материал сплавом не принято. Сообщалось также о межкристаллитном растрескивании железа высокой чистоты [103], которое вызывалось загрязнениями по границам зерен. Во-вторых, растрескивание возникает в сплавах только при воздействии некоторых специфических сред (например, а-латуни в аммиаке, как это показано в табл. 13), однако число этих сред возрастает по сравнению с первоначально установленной номенклатурой. Когда вызывающей растрескивание средой является вода, ее происхождение не имеет существенного практического значения. В-третьих, коррозионное растрескивание — явление, возникающее при сочетании наличия напряжений в детали и пребывания ее в коррозионной среде. Устранение либо среды, либо напряжений будет предотвращать возникновение трещин или пр юстановит дальнейший рост уже образовавшихся трещин. В-четвертых, при любом характере приложенного напряжения оно должно иметь растягивающую поверхностный слой компоненту. Наконец, следует отметить, что не совсем ясна определяющая коррозионная реакция, вызывающая развитие трещин. Растрескивание ииожет возникнуть из-за коррозии, т. е. разъедания металла, на очень узком фронте по описанным ниже причинам, но может быть также следствием локального охрупчивания, вызванного поглощением атомов водорода, которые разряжаются на локальных катодах близко к острию трещины. Иногда между этими двумя обш ими механизмами делают различие, называя первый механизмом активного пути, а второй — механизмом водородного охрупчивания. Хотя уже стало привычным рассматривать их по- [c.173]

Наряду с теорией обеднения границ зерен хромом при выделении карбидов существуют и другие точки зрения на причину появления склошюсгн к межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей выделение богатого хромом феррита, интерметаллических соединений, 0-фазы, возникновение при выделении новой фазы напряжений и др. Однако наиболее обоснованной является теория обеднения границ зерна хролюм. [c.155]

Наиболее вероятной и основной причиной (но возможно не единственной), чаще других приводящей к межкристаллитной коррозии нержавеющей стали, следует, по нашему мизнию, считать возникновение электрохимической гетерогенности вследствие обеднения хромом прилегающего к границам зерен твердого раствора из-за выделения в этой зоне в первую [c.503]

Наиболее распространенный алюминиевый сплав высокой прочности дуралюмин является одновременно типичным сплавом низкой коррозионной устойчивости. Чаще всего встречается местная или межкристаллитная коррозия дуралюмина. Наиболее опасна в смысле потери прочности межкристаллитная коррозия, а в смысле потери герметичности для емкостей — местная. Возникновение местной (точечной или язвенной) ко-ррозии связано с частичным характером пассивности дуралюмина и недостаточной прочностью защитной пленки. Причиной межкристаллитной коррозии является выделение соединения меди СиА12 из твердого раствора (распад гомогенного твердого раствора меди в алюминии) при недостаточно резкой (замедленной) закалке или после нагрева деталей выше 100°. При выделении СиАЬ по границам зерен твердый раствор в зонах зерна, прилегающих к границам, обедняется медью [c.549]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология