Cтраница 3
![]() |
Зависимость скорости коррозии железа от природы галоидного аниона. [31] |
Аустенитные хромоникелевые стали подвергаются коррозионному растрескиванию преимущественно в растворах хлоридов, в сероводороде, в воде с высоким содержанием кислорода. Склонность к этому виду разрушения зависит от уровня деформационного воздействия, содержания легирующих элементов и углерода и определяется в основном наличием и состоянием карбидов на границах зерен. [32]
Аустенитные хромоникелевые стали имеют три основные области применения: для работы при отрицательных и высоких температурах и в коррозионных средах. Наиболее широко применяют сталь 304 ( см. табл. 5.10), которая содержит до 0 08 % С, пригодна для работы в условиях высоких и низких температур в коррозионных средах умеренной агрессивности. [33]
Обычные аустенитные хромоникелевые стали обладают также существенным недостатком - склонностью к межкристаллитной коррозии. Она возникает вследствие выделения избыточных фаз в виде карбидов типа Сг2зС6 по границам зерен, сопровождающегося обеднением пограничных слоев аустенита хромом. Склонность к этой коррозии у хромоникелевых сталей проявляется тем сильнее, чем выше концентрация углерода. [34]
Высоколегированные аустенитные хромоникелевые стали немагнитные и не имеют порога хладноломкости, что широко используется в специальном машиностроении и криогенной техники до температур жидкого азота. [35]
Аустенитные хромоникелевые стали склонны к переходу в пассивное состояние, что обусловливает их высокую коррозионную стойкость в технологических средах химических и нефтехимических производств. Однако различная технология производства таких сталей, применяемых странами-производителями, может привести к существенному отличию их коррозионного поведения. КНР, GB150 - 89); 316L ( США, AISI, SAF60316), 12Х18Н10Т ( РФ, ГОСТ СССР 5632 - 72), учитывая принципиальную возможность их взаимозамены. [36]
Все коррозионно-стойкие аустенитные хромоникелевые стали являются одновременно и жаропрочными и иногда применяются для изготовления изделий, работающих в химически активных средах при повышенных температурах. Выделение этих карбидов происходит в энергетически наиболее благоприятных участках - по границам зерен. Образование карбидов по границам зерен приводит к тому, что на границах вследствие появления второй фазы увеличивается склонность к электрохимической коррозии. Кроме того, на образование карбида с приграничных участков зерна хром уходит, приграничная область обедняется, ее коррозионная стойкость снижается. Процесс карбидообразова-ния на границах зерен повышает в этих зернах уровень микронапряжений. [37]
КР аустенитных хромоникелевых сталей отмечено на ряде химических производств. Это явление связывают с нестабильностью аустенита в нержавеющих сталях. [38]
Сварка аустенитных хромоникелевых сталей широко используется при изготовлении изделий химической промышленности и др. Высоколегированные хромоникелевые стали аустенитного класса 1Х18Н9Т, 1Х18Н11Б, Х18Н12М2Т и др. обладают высокими механическими свойствами коррозионной стойкостью, жароупорностью и жаропрочностью. [39]
Испытание аустенитных хромоникелевых сталей при более высокой температуре показало следующее. При температуре около 650 С чрезвычайно ускоряется процесс науглероживания. Примерно при 700 С может происходить диффузионное сваривание конструкционных элементов. При 800 С наблюдается термический перенос массы, сопровождающийся межкристаллитной коррозией. [40]
КР аустенитных хромоникелевых сталей отмечено на ряде химических производств. Это явление связывают с нестабильностью аустенита в нержавеющих сталях. [41]
Облучение аустенитных хромоникелевых сталей усиливает их коррозию. Во влажном паре оно способствует развитию местных видов коррозии: межкристаллической, точечной, а также коррозионному растрескиванию. [42]
Для аустенитных, хромоникелевых сталей максимальные температуры цикла ограничиваются верхним пределом 450 С, для углеродистых и низколегированных сталей - пределом 350 С. В таком диапазоне температур не возникают статические и повторные деформации ползучести, поэтому f в расчетах на малоцикловую прочность температурно-временные эффекты не учитываются. Это обстоятельство позволяет существенно упростить методику, в расчете прочности и долговечности в качестве исходных для заданного режима эксплуатации устанавливаются амплитуды местных, упруго-пластических деформаций ( или местных условий упругих напряжений), коэффициенты асимметрии цикла и число циклов нагружения. [43]
В аустенитных хромоникелевых сталях при сжигании мазута подоксидный слой металла обедняется хромом и обогащается никелем. В этом слое присутствует значительное количество серы. Хром диффундирует в защитные оксидные пленки. Сера проникает путем диффузии из газов и отложений в поверхностные слои металла. На границе металл - оксид образуется сульфид никеля, дающий с никелем легкоплавкую эвтектику, которая способствует отслоению оксидных пленок. [44]
В аустенитных хромоникелевых сталях, содержащих молибден, также может иметь место выделение сигма-фазы, но в меньшей степени. Сигма-фаза не образуется в сплавах, имеющих более высокое содержание никеля. В нестабилизированных аустенитных хромоникелевых сталях при рабочих температурах 450 - 750 С происходит выделение карбидной фазы. Хотя это не имеет особого значения с точки зрения сопротивления коррозии при рабочей температуре, в процессе остановки оборудования может иметь место межкристаллитная коррозия. Для борьбы с этим явлением хромоникелевые стали стабилизируют, вводя добавки ниобия или титана. [45]