Ниже рассмотрены отдельные виды коррозии по этой классификации.

Межкристаллитная коррозия

Нестабильность границ кристаллического зерна структуры металла создает благоприятные условия для образования вторичных фаз, ликвации и диффузии. Следовательно, при некоторых условиях на границах зерна может снижаться концентрация тех элементов, которые способствуют повышению коррозионной стойкости, и повышаться концентрация вредных примесей. В таких условиях границы зерна становятся участком преимущественного проникания коррозии, распространение которой вглубь металла сопровождается разрушением по границам зерна. Схема межкристаллитной коррозии (МКК) показана на рис. 2.23.

Рисунок 2.23 – Модель межкристаллитной коррозии

Для выявления МКК коррозионностойкой стали ее подвергают наг-реву до некоторой температуры, составляющей 450…850°С для аустенит-ной (коррозия этой стали возникает после кратковременной выдержки при этой температуре) и выше 900°С для ферритной стали (после нагрева этой стали необходимо быстрое охлаждение).

МКК сопровождается образованием карбида хрома (Сг₂₃С₆) по гра-ницам зерна, вследствие чего вблизи границ образуется зона пониженного содержания хрома, большая часть которого поглощается карбидом (рис. 2.24).

1 – более 70 % Сr в составе карбида; 2 – граница зерна

Рисунок 2.24 – Зона пониженного содержания хрома около

границы кристаллического зерна

Таким образом, задача предотвращения МКК наплавленного металла требует использования аустенитной коррозионностойкой стали с понижен-ным содержанием углерода или стали со стабилизированной структурой, образованной путем введения в ее состав ниобия или других элементов, стабилизирующих углерод. Предотвращение МКК требует также сниже-ния содержания фосфора и других примесей.

Коррозионное растрескивание под напряжением

Возникновение коррозионных трещин под влиянием напряжений, действующих в условиях коррозии, называют коррозионным растрески-ванием под напряжением. Коррозионное растрескивание под напряжением наблюдается лишь при наличии в растворе специфичных определенных для данного металла ионов и не возникает в чистых металлах. Эта разно-видность коррозии не возникает также в случае развития общей коррозии.

Коррозионное растрескивание под напряжением может развиваться в двух формах, в том числе в виде межзеренных трещин, распространяю-щихся по границам кристаллического зерна, и внутризеренных трещин, пе-ресекающих зерно. При работе деталей под малой нагрузкой в среде со слабыми агрессивными свойствами возникают межзеренные трещины, а при больших нагрузках в сильных агрессивных средах создаются условия для образования внутризеренных трещин. Форма коррозионного растрес-кивания зависит также от вида материала и его состояния. Образование внутризеренных трещин инициируется обычно точечной коррозией.

Процесс коррозионного растрескивания под напряжением схемати-чески показан на рис. 2.25.

1 – оксидный слой; 2 – плоскость скольжения; 3 – продукты коррозии;

4 – образование язвин; 5 – плоскость скольжения в начальном состоянии;

6 – переход в пассивное состояние; 7 – незащищенная поверхность

металла; 8 – разрушение защитной пленки и дальнейший рост язвины

Рисунок 2.25 – Схема процесса зарождения и роста трещин

коррозии под напряжением

Зарождение и рост трещин коррозии под напряжением проходит че-рез ряд ступеней, включающих возникновение локального скольжения дислокаций под действием механических напряжений (рис. 2.25, I); разру-шение пассивной оксидной пленки и обнажение свежей металлической поверхности (рис. 2.25, II); начало развития коррозии от участка обнажения металла (рис. 2.25, III); образование новой пленки, переводящей этот участок в пассивное состояние (рис. 2.25, IV); дальнейший рост трещины при повторении цикла, включающего скольжение, коррозию и переход в пассивное состояние (рис. 2.25, V). Если после обнажения свежей металлической поверхности она переходит в пассивное состояние, то трещины коррозии под напряжением не образуются.

В аустенитной коррозионностойкой стали на развитие коррозионно-го растрескивания под напряжением большое влияние оказывают содер-жащиеся в растворе галоидные соединения (хлориды, бромиды) и кисло-род. Повышение концентрации ионов Cℓ (рис. 2.26) в горячей воде созда-ет условия для возникновения в стали трещин.

трещины имеются;

о – трещин нет

Рисунок 2.26 – Влияние концентрации хлоридов Cℓи кислорода О в

котельной воде, подвергнутой обработке фосфатами щелочных

металлов, на коррозионное растрескивание под напряжением

коррозионностойкой стали

В таблице 2.6 приведены данные по влиянию различных элементов на коррозионное растрескивание под напряжением аустенитной коррози-онностойкой стали в среде кипящего водного раствора хлорида магния и в воде высоких параметров.

Таблица 2.6 – Влияние легирующих элементов на коррозионное

Дата добавления: 2015-10-28