2. Новые
коррозионно-стойкие материалы
Коррозией называют
разрушение материала под
действием окружающей среды. Исходя
из механизма протекания
коррозионного разрушения,
различают газовую (химическую) и электрохимическую коррозию.
Материалы устойчивые к
газовой коррозии называют
окалиностойкими (жаростойкими), а
устойчивые к электрохимической коррозии – коррозионно- стойкими
(нержавеющими).
Традиционные способы
повышения окалиностойкости и
коррозионной стойкости сводятся
к ведению в
нее элементов, образующих
на поверхности защитные
пленки, прочно связанные
с основным металлом
и предупреждающие его
контакт с окружающей
агрессивной атмосферой или,
применительно к электрохимической коррозии,
повышающих электрохимический потенциал
металла в агрессивной
среде.
Обычно повышение
окалиностойкости достигалось введением
в сталь главным
образом Cr , Al
или Si, т.е. элементов,
находящихся в твердом
растворе и образующих
в процессе нагрева
защитные пленки оксидов.
Для изготовления
высокотемпературных
установок, деталей печей
и газовых турбин
применяют жаростойкие ферритные
( 12Х17, 15Х25Т) и аустенитные (20Х23Н13, 12Х25Н16Г7АР) стали.
Новые жаростойкие
сплавы, использующиеся в
качестве конструкционных сваривающихся, созданы
на основе никеля. Высокое их
сопротивление окислению связано
с большим содержанием
в них хрома (до
26 … 29%). Сплав
ХН70Ю этой группы
сплавов в своем
составе содержит 20%Fe; 15 … 18%Cr;
2,6 … 3,5%Al и примерно
0,1%С. Эти сплавы
эксплуатируют вплоть до
1350ºС.
Для температур
не превышающих 800ºС
созданы сплавы на
основе систем Fe – Cr, Fe – Cr – Mn – Ni,
например сплав 10Х18Н18Ю4Д.
Составы сталей,
устойчивых к электрохимической коррозии,
устанавливают в зависимости
от среды, для
которой они предназначаются. Эти стали
можно разделить на
два основных класса: хромистые, имеющие
после охлаждения на воздухе ферритную,
мартенсито-ферритную или мартенситную
структуру; хромо-никелевые,
имеющие аустенитную, аустенитно-мартенситную или
аустенитно-ферритную структуру
(ГОСТ 5632-72), например 08Х18Н10Т,
10Х17Н13М2Т.
Новые нержавеющие
сплавы созданы на
основе трех основных
систем Ni – Mo , Ni –Cr и
Ni – Mo – Cr.
Сплавы никеля
с 28...30%Мо имеют
достаточно высокую стойкость
в растворах H2SO4 всех концентраций
до 100ºC,
в растворах H3PO4, в растворах
органических кислот. Cплав
марки Н70МФ этой
системы используется, например,
для изготовления сварной
арматуры, эксплуатируемой в
растворах кислот.
Сплавы никеля
с хромом обладают
высоким сопротивлением к
коррозионному разрушению в
растворах HNO3.
Содержание хрома в
них колеблется в
пределах 50...60%. Примером
сплава этой системы
является сплав ХН45В,
использующийся для изготовления
сварного оборудования, работающего
в растворах HNO3.
Введение хрома
в сплавы системы
никель – молибден
существенно повышает их
коррозионную устойчивость в
растворах H2SO4 + NaNO3 + NaCl. При 25%
хрома сплав ХН65МВ
абсолютно устойчив в
этой среде. Кроме
того, он успешно
работает во влажном
хлоре, хлоридах, сульфидах,
смесях кислот.
Содержание углерода
во всех никелевых
сплавах находится на
уровне 0,006…0,015%. Увеличение
содержания углерода может
вызвать явление межкристаллитной коррозии.
В последнее
время для деталей
химической аппаратуры (корпусов
аппаратов, фланцев, патрубков
и др.), работающих
в коррозионной среде,
нашли применение двухслойные
стали. Двухслойные листовые
стали состоят из основного слоя – низколегированной (09Г2, 16ГС,
09Г2С, 12ХМ, 10ХГСНД и др.)
или
углеродистой (сталь 3) стали
и коррозионно-стойкого плакирующего
слоя толщиной 1…6
мм из коррозионно-стойких сталей
(08Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х13)
или никелевых сплавов
(ХН65МВ, Н70МФ).
Сайт создан в системе uCoz