Растрескивание феррита

В работе [5] показано, что укрупнение зерна в стали приводит к увеличению склонности ее к сульфидному растрескиванию. Менее подвержена сульфидному растрескиванию сталь с относительно мелкозернистыми сферическими карбидами, равномерно распределенными в феррите, и больше — сталь со структурой, содержащей грубые глобулярные карбиды или ламели карбида. В соответствии с этими представлениями нормализация, которой подвергаются при изготовлении насосно-компрессорные трубы, не является оптимальной термообработкой. [c.133]

До недавнего времени считалось общепринятым, что процесс обезуглероживания идет только на поверхности границ зерен. При этом вследствие создания градиента концентрации углерода в микрообъемах, внутри зерна происходит диссоциация цементита и выделившийся углерод диффундирует к пограничным участкам, где взаимодействует с водородом. Подтверждением этой точки зрения служило видимое отсутствие растрескивания внутри перлитного зерна. Однако наличие мелкодисперсного феррита после опытов и некоторых факторов при обезуглероживании стали в условиях повышенных температур и давлений водорода трудно объяснить, исходя из общепринятого механизма обезуглероживания. Например, сильное влияние давления водорода на скорость обезуглероживания (рис. 20), низкие значения коэффициентов диффузии углерода (табл. 7) в феррите при температурах 300-500 и быстрое обезуглероживание стали в этих условиях. [c.167]

Аустенитные стали имеют, как правило, однофазную микроструктуру. Основными исключениями являются присутствие б-феррита (при наличии в достаточном количестве стабилизирующих его элементов, таких как хром, кремний или титан) и образование (в некоторых сталях) индуцированного деформацией мартенсита. Мартенсит может быть представлен или о, ц. к. а -фазой, или г. п. у. 8-фазой, или обеими фазами вместе в зависимости от стали. Согласно некоторым данным присутствие б-фазы повышает стойкость против КР [66, 91, 96], хотя этот вывод мог быть более однозначным, если бы одновременно были исследованы и стали без феррита [66, 91]. При испытаниях в водороде, где основным эффектом является уменьшение параметра относительного сужения, наличие 6-феррита влияет на морфологию разрушения растрескивание происходит по границам аустенита и б-фазы [97]. В сталях 3041 и 3095 такое изменение морфологии разрушения не сопровождалось дополнительным уменьшением относительного сужения по сравнению со сплавом без феррита [72, 97, 98]. Можно предположить, что б-феррит способен оказывать влияние на распространение трещины либо как менее растрескивающаяся фаза, либо как фаза, в которой затруднен процесс электрохимического заострения вершины трещины (этот процесс будет более подробно рассмотрен в дальнейшем) [60, 64]. Поскольку при испытаниях в водороде этот процесс не происходит, в этих условиях (потери вязкости) роль б-феррита должна быть другой. [c.75]

При исследовании нержавеющих сталей мартенситного класса было обнаружено [34], что минимальная склонность к коррозионному растрескиванию наблюдается тогда, когда в структуре присутствует от 5 до 10% дельта-феррита. Трещины концентрировались вокруг дельта-феррита я поэтому было сделано заключение, что дельта-феррит препятствует распространению трещин. [c.109]

Небольшие количества мартенсита вредны, особенно при низких напряжениях Содержание в стали довольно больших количеств б-феррита может вызвать значительное повышение сопротивления коррозионному растрескиванию. Последнее зависит как от состава стали, так и от распределения фаз [18]. Если содержание углерода, азота и молибдена низкое, то стали, содержащие большие количества мартенсита, очень устойчивы к коррозионному растрескиванию [1, 18, 33], но в отличие от ферри-то-аустенитных сталей устойчивость к растрескиванию мартенситно-аустенитных сталей в очень сильной степени зависит от термической обработки и поэтому никаких промышленных сплавов на этой основе не разработано. [c.256]

Вспучивание ферритных нержавеющих сталей наблюдалось, когда они были катодно защищены в морской воде. Вероятно, это происходило вследствие того, что были применены защитные плотности тока выше минимальной величины, необходимой для полной защиты. Если при контакте активных металлов с мартенситными нержавеющими сталями образуются гальванические пары, то нержавеющая сталь (катод) может разрушиться вследствие выделения на ней водорода. Такие разрушения наблюдались при лабораторных испытаниях [25]. Наблюдалось самопроизвольное растрескивание винтов из нержавеющей мартенситной стали вскоре после того, как они находились в контакте с алюминием в атмосфере морского побережья. Пропеллеры из упрочненной мартенситной нержавеющей стали, соприкасающиеся со стальным корпусом корабля, вскоре после пуска в эксплуатацию подверглись коррозионному растрескиванию. Сильно наклепанная аустенитная нержавеющая сталь 18-8 также может разрушаться в условиях, описанных для мартенситных сталей [26, 27]. В данном случае сульфиды ускоряют разрушение, и так как сплав при холодной обработке претерпевает фазовое превращение и образуется феррит, то наблюдаемый эффект может служить также примером водородного растрескивания. [c.260]

С целью выявления на ранней стадии зарождения усталостных трещиноподобных дефектов и участков коррозионного растрескивания металла труб был разработан и изготовлен лабораторный макет портативного дефектоскопа. За основу его принципа действия был взят ферро-зондовый преобразователь с высокочастотным перемагничиванием металла. Этот принцип дает возможность изготовить портативный прибор для работы в полевых условиях. [c.35]

Охрупчивание водородом конструкционных сталей увеличивается с повышением содержания углерода, марганца, хрома [71, 155, 252]. Для водородного охрупчивания хромоникелевых нержавеющих сталей требуется на один-два порядка больше количества поглощенного водорода, чем для металлов с объемно-центрированной решеткой. Пониженная примерно в 3 раза по сравнению с перлитом водородная проницаемость мартенсита объясняется наличием в междоузлиях кристаллической решетки атомов углерода, создающих препятствие движению протонов. С другой стороны, через феррит, являющийся одним из составных компонентов перлита, протоны могут двигаться сравнительно беспрепятственно, поскольку диаметр их составляет всего одну стотысячную от размера атомов железа. Вредное влияние мартенситных включений на стойкость стали к СР объясняют увеличением эффекта охрупчивания и растрескивания металла под действием внутренних напряжений, создаваемых поглощенным водородом. Результаты испытаний различных марок низколегированных сталей в сероводородсодержащей среде показали наибольшую стойкость феррит-ной структуры с относительно мелкими, равномерно распределенными сфероидальными карбидами, образующимися после отпуска мартенсита при высоких температурах. С уменьшением размера зерна и переходом от закаленного состояния к улучшенному, т.е. после закалки с высоким отпуском, охрупчивание снижается, а с повышением количества пластинчатого перлита — возрастает [243]. [c.18]

По данным Эделяну [97], в сталях типа 18-8 феррит тормозит коррозионное растрескивание (фиг. 86). Эделяну [90] отмечает, что коррозионные трещины при развитии в указанных сплавах минуют б-фазу (фиг. 85). [c.104]

Котлы-утилизаторы отходящей теплопил. Явление коррозионного растрескивания аустенитной хромоникелевой стали кратко упоминалось в 5.4.2. В межтрубном пространстве котлои-утилизаторов отходящей теплоты и в некоторых специальных видах охладителей предпочтительнее осуществлять циркуляцию воды, тогда как в случае использования горячей жидкости с коррозионным воздействием трубы и трубные доски необходимо изготавливать из нержавеющей стали. Если температура входящей жидкости превышает те.мпературу, необходимую для испарения воды, находящейся в пространстве между трубой и трубной доской, может произойти растрескивание элементов конструкций, изготовляемых из аустенитной хромоникелевой стали. Температура испарения примерно равна температуре насыщения пара при рабочем давлении поэтому аустенитную нержавеющую сталь можно использовать при условии, что входная температура горячего газа ниже температуры насыщения на некоторую величину, выбранную из условий безопасности установки, скажем на 30 °С. В противном случае для изготовления трубного пучка могут потребоваться ферро- или ферроаустенитные стали. Однако использование этих сталей может вызвать ряд сложностей, связанных со сваркой труб доски с кожухом вследствие возникновения хрупкости в сварном шве. Для данных условий экономически более выгодно использовать сплавы с более высоким содержанием никеля. При хорошей химической обработке воды сварка труб с задней стороной трубной доски является возможным решением проблемы. Если вода неудовлетворительного качества, то иа наружной поверхности труб может происходить отложение солей, вызывающих коррозионное растрескивание. [c.319]

Легирование малоуглеродистой стали никелем (пока структура остается фирритно-перлитной) не вызьшает склонности стали к сероводородному растрескиванию. С увеличением содержания углерода выше 0,2 % и никеля вьпие 2 % в структуре стали образуются игольчатый феррит и перлит, что приводит к понижению ударной вязкости при комнатной температуре и повьппению склонности к сероводородному растрескиванию. Отпуск стали при 923 К, приводящий к распаду игольчатых структур, повышает стойкость стали к этому виду разрушения. При содержании никеля выше 2 % и углерода более 0,2 % растет склонность к самозакаливанию при охлаждении на воздухе, что может служить при-36 [c.36]

В процессе наводороживания аустенитных сталей наблюдается увеличение параметров решетки аустени-та, а, следовательно, дополнительно возрастает растворимость водорода в ГЦК решетке. В сплавах, подверженных коррозионному растрескиванию в процессе наводороживания, возникает ферритная фаза, которая получила название деформированный феррит , или ОЦК мартенситная фаза. После насыщения сталей водородом их структура представляет собой смесь фаз — исходный стабильный аустенит, и метастабильные фазы — аустенит с повышенным параметром решетки и деформированный водородом феррит. Изменение параметров кристаллических решеток исходной — аустенитной — фазы и вновь образующихся метастабильных фаз вызывает появление в сталях значительных внутренних напряжений, провоцирующих стресс-кор-розионные процессы. После непродолжительного старения при комнатной температуре происходит распад метастабильных фаз на исходный аустенит и гексагональную гидридную фазу. [c.65]

Мп 0,41 51 0,3 Мо 0,3 Си) подвергалась коррозии под. напряжением в концентрированном кипящем растворе Mg l2 (среда, обычно применяемая при изучении коррозионного растрескивания нержавеющих сталей) как в исходном состоянии,, так и после холодной прокатки с промежуточными отжигами с целью создания различной степени деформации (от 7 до 73% уменьшения начальной толщины листа). С увеличением степени деформации сплав, как показал рентгеноструктурный анализ, постепенно превращался из аустенита в феррит. Как видно из. рнс. 3.11, при отсутствии внешне приложенного тока время дО разрушения образца, нагруженного ниже предела пластичности,, сокращается с увеличением степени деформации. Слабая анодная поляризация (Да = 0,1 мА/см ) заметно сокращает время до разрушения вследствие стимулирования работы анодных участков коррозионных локальных микроэлементов. Катодная поляризация, наоборот, увеличивает стойкость образцов в растворе М С1г, так как подавляет работу микропар. [c.126]

Отбел — твердые места в отливках, характеризующиеся светлой лучистой поверхностью излома, обусловленной соде ржа-нием структурно-свободного цементита. Отбел образуется при заливке металла для тонкостенных изделий во влажную форму, а также в случае применения при шихтовке ржавленного чугунного лома или перегорелых колосников. Очень часто отбеленные йеста получаются от чрезмерного увлажнения отдельных мест формы. Поскольку эти отбеленные места имеют другую структуру, чем вся остальная поверхность отливки, они обладают и другими физическими и механическими свойствами и, в частно-]сги, другим коэфициентом теплового расширения. Это и является причиной растрескивания изделий при обжиге. Примером таких трещин служат и накрайники. Появлению отбела способствует повышенное содержание серы и марганца в чугуне при недостаточном содержании кремния. Если отбеленные места имеют очень небольшие размеры и рассеяны по всей отливке в виде мелких пятен, то во время обжига происходит разложение цементита на феррит и чрезвычайно активный углерод отжига. Вследствие этого в эмали образуются пузырьки и поры. Довольно часто эти отбеленные места находятся на поверхности изделий в виде очень тонкой Пленки, которая является причиной пористости эмали. Изделия, имеющие такой дефект, подлежат обжигу вчерне до эмалирования с последующей очисткой песком. [c.280]

Аналогично действие введенных в каучук полярных групп. Так, карбоксилатный каучук СКН-26-1, вулканизованный окисью магния, слабо или совсем не растрескивается под действием кислот, несмотря на сильную деструкцию, о которой свидетельствует резкое увеличение скорости ползучести нагруженного образца. Одной из причин замедления озонного растрескивания резин при переходе от НК к хлоропреповому каучуку также, по-видимому, является уменьшение подвижности молекул. Вследствие сильной зависимости способности к растрескиванию от релаксационных свойств температура существенно влияет на этот процесс (гл. VI.4.2). Например, это подтверждается тем, что скорость разрастания озонной трещины в зависимости от температуры в области, не слишком отдаленной от Гс, подчиняется уравнению Вильямса — Ланделла — Ферри как в случае БСК, когда скорость изменяется сравнительно мало, так и для бутилкаучука, когда скорость изменяется на несколько порядков [c.90]

Повышенная устойчивость к коррозионному растрескиванию дв -фазных сталей идентифищрована протектирующим действием феррит-вой составляющей. [c.129]

Таким образом, в низкоуглеродистых сталях (с содержанием углерода до 0,1%) углерод выделяется на границах или в виде растворенного углерода, или в виде частиц или включений карбида, если превышена предельная растворимость углерода в феррите. Если содержание углерода увеличивается, то возрастает и количество перлита в стали и соотпетственно увеличивается на границах количество карбидных частиц, приводя к изменению распределения фаз, что в конечном итоге приводит к изменению места протекания процесса селективной коррозии, которая способствует коррозионному растрескиванию. [c.243]

Полагают, что в нитратных средах коррозионные поражения, зависящие от структуры, имеют место преимущественно в феррите вблизи областей, обогащенных углеродом, потому что эти участки работают как очень эффективные катоды [13]. Подобные эффекты наблюдаются и в других коррозионных средах, вызывающих растрескивание, за исключением концентрированных растворов щелочи, в которых, как полагают, преимущественное растворение может происходить в самом цементите. Нет основания считать невозможным растворение относительно термодинамически стабильных структурных составляющих сталей феррита и цементита— независимо от потенциала или pH раствора, также нет оснований считать взаимодействие этих двух фаз основным процессом, исключая возможность подобного действия других компонентов. Поэтому, хотя предполагается, что для обычных промышленных малоуглеродистых сталей в отожженном или нормализованном состояниях коррозионное растрескивание обусловлено главным образом обогащением границ зерен углеродом, однако вполне возможно, что и другие химические элементы могут играть подобную роль. Азот, сера и фосфор, например, мигрируют к границам зерен феррита и могут влиять на межкристаллитную коррозию. Однако эти элементы в обычных мягких сталях присутствуют в очень малых количествах и, что наиболее важно, интервалы изменения их концентраций слищком незначительны, поэтому неудивительно, что не установлено никакой корреляции между чувствительностью низкоуглеродистых сталей к растрескиванию и содержанием этих элементов в сталях. [c.244]

Представляется, что сплавы с о. ц. к. решеткой (феррит и мартенсит), более устойчивы к коррозионному растрескиванию, чем с г.ц.к. решеткой (аустенит), и некоторые композиции фаз с о. ц. к. решеткой совершенно устойчивы к коррозионному растрескиванию. Поведение двойных сплавов, повидимому, зависит от сопротивления коррозии самой фазы с о. ц. к. решеткой и распределения этой фазы вероятно, к сплавам, устойчивым к коррозионному растрескиванию, можно отнести сплааы систем, не имеющих непрерывно расположенной аустенитной фазы, а имеющих фазу с о. ц. к. решеткой, которая устойчива к коррозионному растрескиванию. [c.256]

Если анодный процесс продолжается, то образуется достаточная концентрация ионов Ре + и Ре +, чтобы превысить произведение растворимости магнетита, который и выделяется в виде осадка. Мы могли бы ожидать получения защитной пленки из магнетита. Однако скорость зарождения центров кристаллизации у магнетита низка если произведение растворимости превышено лишь слегка, то число образующихся зародышей кристаллов будет ограниченным, причем магнетит преимущественно осядет на существующие кристаллы, а не образует новые зародыши. Таким образом, получится небольшое число кристаллов значительных по размеру, покрывающих лишь часть поверхности, а не массу мелких кристалликов, образующих защитную пленку. Кроме того, кристаллы выделяются не обязательно в точке взаимодействия металла с коррозионной средой. Напротив, если концентрация щелочи увеличилась в трещине, а вне трещины раствор более разбавленный, то образующиеся в трещине ферроат и феррит могут диффундировать наружу и выделиться в виде магнетита снаружи, поскольку разбавление сдвигает равновесие влево и, следовательно, приводит к образованию простых катионов. Мысль, что образование в котлах в процессе щелочного растрескивания магнетита, не обладающего защитными свойствами, является следствием взаимодействия ферроата и феррита, принадлежит Уиру, [c.416]

Затруднения встречаются также на сгибах, где трубы становятся овальными, и ярко выраженная кривизна в сочетании с переменными напряжениями может вызвать растрескивание защитного слоя окалины и последующую коррозию. Однако главной опасностью являются солевые отложения, которые иногда появляются, несмотря на двойную дистилляцию воды для обнаружения следов солей в воде был разработан фотометр. Если только расплавленная соль отлагается на горячей трубе, окалина может отшлако-ваться при щелочном характере отложения происходит непосредственное образование феррита натрия, однако Вернер считает, что, даже при сульфатном или хлоридном характере отложений феррит натрия может быть образован, что должно сопровождаться вытеснением хлористого водорода или серного ангидрида. Из сказанного следует, что очистку воды нужно производить особенно тщательно [82]. [c.426]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология