Cтраница 4
Сг обеспечивает жаростойкость, a Ni - аустенитную структуру. Жаростойкие хромоникелевые аустенитные стали содержат мало С; иногда они имеют небольшое количество Ti или Nb для устранения склонности к интеркристаллитной коррозии. Эти стали, помимо высокой антикоррозионной стойкости в агрессивных средах, обладают стойкостью к образованию окалины при работе до 900 - 1000 С. [46]
Выделение карбидных фаз ( карбидов хрома) наиболее часто приводит к появлению межкристаллитной коррозии. На стойкость стали к межкристаллитной коррозии влияют углерод, азот, хром и никель. Для устранения склонности к МКК при более высоком содержании углерода в состав сталей вводят сильные карбидообразователи - титан или ниобий. При повышении содержания хрома растворимость углерода уменьшается, что должно облегчать выделение карбидов. Однако повышение концентрации хрома в аустените снижает склонность стали к межкристаллитной коррозии. Это можно объяснить тем, что при более высокой концентрации хрома, зоны вокруг выделившихся карбидов в меньшей степени обедняются хромом и поэтому являются более коррозионностойки-ми. Никель, уменьшая растворимость углерода в аустените, повышает склонность стали к МКК. Более подробно процесс межкристаллитной коррозии рассмотрен в гл. [47]
Контакт жидких припоев с паяемым металлом при наличии в нем заметных растягивающих напряжений приводит к местному образованию трещин. Для устранения склонности к образованию самопроизвольных трещин при пайке ( преимущественно при высокотемпературной пайке) необходимо снимать в паяемых изделиях остаточные локальные растягивающие напряжения, образующиеся в результате особенностей конструкции изделий, их неравномерного наклепа, нагрева и охлаждения. [48]
Поскольку молибден способствует росту количества фер-ритной фазы, для получения аустенитной структуры необходимо повышение содержания никеля в стали. Добавление молибдена не только увеличивает общую коррозионную стойкость стали, но также снижает склонность к межкристаллитной коррозии. Для устранения склонности к межкристаллитной коррозии хромоникельмолибденовая сталь легируется либо титаном, либо ниобием. [49]
Сплавы обладают удовлетворительными прочностными характеристиками в отожженном состоянии и при охлаждении до низких температур ( - 254 С) сохраняют пластические свойства на высоком уровне. Для устранения склонности латуней к растрескиванию рекомендуется отжиг металла при температуре 250 - 300 С. [50]
Перспективным методом предотвращения коррозионного щелочного растрескивания стали, часто применяемым за рубежом, является термическая обработка аппаратов для снятия сварочных и других возникших при их изготовлении напряжений. Результаты исследований [42] свидетельствуют об устранении склонности сварных соединений углеродистой стали ( 0 18 % С) к щелочному растрескиванию после отпуска при 500 С. [51]
Часто ниобий встречается в рудах вместе с танталом, отделение его от ниобия очень сложно. Присутствующий в стали тантал не учитывается химическим анализом. Тантал, как и ниобий, оказывает влияние на устранение склонности к межкри-сталлитной коррозии хромоникелевых сталей. При сварке тантал несколько больше выгорает, чем ниобий, и поэтому в наплавленном металле присутствует в небольших количествах. [52]
Уменьшение напряжений в самом сплаве может быть достигнуто путем рационального выбора технологического процесса. Нежелательны с этой точки зрения следующие операции: свертка и вытяжка путем диаметрального обжатия, давильные операции, волочение труб без оправки, обжим. Если по условиям производства последней операцией является процесс, создающий напряжения растяжения, то для устранения склонности к коррозионному растрескиванию необходимо производить отжиг при 230 - 300 С. [53]
Такой способ соединения особенно эффективен, например, для высокотемпературных никелевых или кобальтовых жаропрочных сплавов, которые обычно паяют хрупкими припоями, легированными неметаллическими депрессантами, такими как кремний, бор, и малопластичным металлическим марганцем. Хоппина, применен впервые для соединения деталей авиационных газовых турбин, в частности, лопаток из жаропрочных никелевых сплавов системы нимоник в связи с необходимостью устранения склонности металла входных кромок лопаток к образованию межзеренных трещин в результате термической усталости. Этот участок лопаток изготовляют из монокристалла, который присоединяют к остальной части лопатки путем пайки по вышеуказанному способу. В качестве припоя-активатора паяемой поверхности для сплава Rene-80 рекомендован припой состава: 0 18 % С; 1 % В; 18 % Сг; Ni - остальное. [54]
Межкристаллитная кррозия ( МКК) возникает после нагрева стали выше 900 С и медленного охлаждения, вследствие низкой растворимости углерода в а-фазе. Это приводит к выпадению карбидов хрома, если концентрация С превышает предел его растворимости ( 0 01 %) в а-фазе. Поэтому снижение содержания углерода до 0 03 % ( что применяют для аустенитных сталей) не рашает проблемы МКК ферритных сталей. Для устранения склонности к МКК сталь должна быть нагрета до 800 - 900 С и затем быстро охлаждена. Следует отметить, что хотя условия возникновения МКК у ферритных и аустенитных сталей различны, но причина МКК та же - обеднение зоны твердого раствора хромом вокруг выпавших карбидов хрома. [55]
Повышение хрупкости ЗТВ у высокохромистых сталей может быть связано и с другими явлениями - развитием хрупкости в участках, нагревавшихся до температуры 500 С, и выделением по границам зерен карбидов. Выделение карбидов хрома по границам зерен в участках ЗТВ, нагревавшихся до температуры 900 С и несколько выше, обусловливает понижение их стойкости к межкристаллитной коррозии. Устранение этого недостатка достигается использованием для сварки высокохромистых сталей, легированных титаном или ниобием, которые связывают углерод в стойкие карбиды. При сварке сталей, не содержащих титана или ниобия, устранение склонности сварных соединений к межкристаллитной коррозии достигается термообработкой, восстанавливающей стабильное состояние границ зерен структуры. [56]
Титан - карбидообразующий элемент положительно влияет на прочностные свойства стали, увеличивает ее прокаливаемость и уменьшает склонность к перегреву. Титан частично растворяется в феррите, но главным образом присутствует в структуре стали в виде карбида титана TiC. Он также является энергичным раскислителем стали. Титан вводится в состав аустенитных хромони-келевых нержавеющих сталей аустенитного класса для устранения склонности к межкристаллитной коррозии. [57]
Необходимость применения при пайке алюминиевых сплавов цинковыми и алюминиевыми припоями флюсов, содержащих хлористые соли, остатки которых способствуют интенсивной коррозии паяного соединения, значительно ухудшает надежность таких паяных конструкций. Абразивный и ультразвуковой методы пайки нашли пока применение в практике только при пайке припоями систем Sn - Zn и Zn - Cd. Однако такие паяные соединения имеют повышенную склонность к коррозии. До настоящего времени являются важнейшими проблемными вопросами изыскание способов бесфлюсовой пайки алюминия и его сплавов алюминиевыми и цинковыми припоями, устранение склонности соединений, паянных легкоплавкими припоями си-стем Зп - Zn и Zn - Cd, к коррозии и получение прочных паяных соединений из термически обрабатываемых алюминиевых сплавов. В паяных соединениях находят применение главным образом деформируемые алюминиевые, термически не упрочняемые низколегированные сплавы. Прочные и высокопрочные алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой, разупрочняются под действием термического цикла пайки и физико-химического взаимодействия с жидким припоем. Возможности упрочнения паяных конструкций в результате совмещения нагрева под пайку и под закалку или последующей полной термической обработки паяного соединения для алюминиевых сплавов весьма ограничены вследствие близости температуры нагрева под закалку к температуре солидуса паяемого сплава, часто превышающей температуру распая шва. [58]