Чому нержавіюча сталь опирається корозії
Фізичні характеристики сплавів Сплав АД1 - це алюміній технічної чистоти, що містить до 0,7% домішок, головні з яких - Fe і Si. Домішки Fe і Si., а також…
Прутки мідні Тягнуті мідні прутки круглого, квадратного, шестигранного перерізу та пресовані прутки круглого перерізу виробляють за ГОСТ 1535-91. Прутки виготовляють у відповідності до вимог цього стандарту з міді марок М1, …
Латуні є подвійними або компонентними мідними сплавами, в яких цинк є основним легуючим компонентом. За хімічним складом подвійні латуні, що містять до цинку, називаються томпаком, а латуні, що містять 14-20% цинку.
Де використовується нержавіюча сталь Нержавіючу сталь використовують у всіх сферах діяльності людини, починаючи від важкого машинобудування, закінчуючи електронікою та точною механікою. Найбільше застосування вона знайшла в: Будівництві та…
Біржа металів
Курси валют
Хто на сайті
Статистика
Типи корозії нержавіючої сталі
Нержавіючі сталі не є природними благородними матеріалами як золото або платина, які більш менш інертні в більшості середовищ.
Корозійний опір нержавіючої сталі залежить від тонкого невидимого пасивного шару сталевої поверхні. Цей шар складається головним чином з хромованого окису, який формується в реакції з киснем, що міститься в повітрі.
Для самовідновлення після пошкодження цього шару сталь повинна містити принаймні 12% хрому.
Інші елементи сплаву, наприклад молібден та азот, покликані покращувати корозійний опір у корозійних середовищах. Пасивний шар може порушуватись повністю або частково з подальшою корозією в результаті. Тимне менш, пасивний шар має здатність відновлюватися в середовищі, що містить кисень, навіть не у великих кількостях. Є, тим не менш, середовища, що викликають постійну пасивного шару. За обставин, де пасивний шар може бути відновлено, корозія відбувається на незахищеної поверхні.
Декілька форм корозії можуть статися в бездоганних сталях:
- Однорідна (суцільна) Корозія
- Гальванічна (контактна) Корозія
- Пітингова (точкова) Корозія
- Щілинна корозія
- атмосферної корозії
- Корозії міжкристалічна
- Корозійне розтріскування під напругою
- Корозійна Втома
ОПИР КОРОЗІЇ
Чому нержавіюча сталь опирається корозії?
Усі метали реагують із киснем у повітрі, формуючи шар окису на поверхні. Окис, сформований на звичайній сталі дозволяє окисленню продовжувати виробляти звичайну іржу. Оскільки бездоганні сталі містять більше 10.5 % хрому, характеристики окису змінюються. Багатий хромом окисний захисний шар або пасивний шар надає поверхні стали чудового опору корозії, щоб запобігати її появі. Це явище відоме як "пасивність".
Взагалі, збільшення вмісту хрому покращує опір корозії нержавіючих сталей. Доповнення нікелю піднімає загальний опір корозії за більш агресивних умов. Присутність молібдену покращує обмежений опір піттингової корозії. Практично, феритні нержавіючі сталі обмежені м'яко-корозійними навколишніми середовищами та нормальною атмосферою. Обидва з феритних та аустенітних типів використовуються у виробництві кухонного посуду та домашніх приладів, але через переважаючий опір корозії та простотичистки, аустенітні переваги в галузях харчової промисловості та у виробництві обладнання для виготовлення напоїв. Оскільки аустенітні марки високо стійкі до широкого діапазону хімікалій (кислоти, луг.), вони часто знаходять застосування в хімічних та переробних галузях промисловості.
1. У будь-якому нормальному довкіллі окислення захисне покриття пасивного хромистого окисного шару автоматично формується на поверхні нержавіючої сталі.
2. Коли подряпаний або механічно пошкоджений цей захисний шар - поверхня сталі позбавляється захисту атмосферного впливу
3. Захисне покриття швидко самовідновлюється завдяки властивостям багатого хромом шару.
Поняття про корозію металу.
Корозія - це процес руйнування металу під впливом зовнішнього середовища. За механізмом протікання розрізняютьхімічну корозію, що виникає під впливом газів і неелектролітів (нафта), іелектрохімічну, що розвивається у разі контакту металу з електролітами (кислоти, луг, солі, волога атмосфера, грунт , морська вода).
Електрохімічна корозія має свої різновиди:рівномірна (по всій поверхні) талокальна (на окремих ділянках поверхні).
У неоднорідному, а часто і в однорідному металі корозійний процес найчастіше реалізується за рахунок виникнення на поверхні сталі мікрогальванічних елементів у зв'язку з наявністю там ділянок, що мають різний електрохімічний потенціал.
Електрохімічна неоднорідність може бути викликана як наявністю в сплаві декількох фаз, так і різницею електрохімічного потенціалу на межі зерна та обсягом зерна. В даному випадку за межами зерна реалізується інтеркристалітна(Міжкристалітна) корозія .
Сталі, стійкі проти електрохімічної корозії, називаються корозійностійкими (нержавіючими) сталями. Стійкість сталі проти корозії досягається введенням у неї елементів, що утворюють на поверхні щільні, міцно пов'язані з основою захисні плівки, що перешкоджають безпосередньому контакту із зовнішнім середовищем, а також електрохімічний потенціал, що підвищують її в даному середовищі.
На малюнку 1 показано розподіл найпопулярніших марок нержавіючих сталей групи AISI 400 та групи AISI 300 у координатах: електрохімічний потенціал сталі-індекс P.I. Чим вище знаходиться марка сталі на цьому малюнку, тим вищий її електрохімічний потенціал і, отже, вища корозійна стійкість сталі.
P.I.=%Cr+3,3*%Mo для сталей групи AISI 400
P.I.=%Cr+3,3*%Mo+16*%N для сталей групи AISI 300
Дослідження проводилися в 3,5% розчині NaCI при температурі 30 градусів Цельсія
1. Рівномірна (поверхнева).
2. Місцева (крапкова).
3. Міжкристалітна (на межі зерен).
4. Корозія під напругою (ножова).
5. Електрохімічна корозія.
Поняття міжкристалітної корозії (МКК) та способи боротьби з нею.
Залізо не є корозійностійким металом. Чисте залізо активно взаємодіє зі всіма елементами. Підвищити корозійностійкість можна запровадженням легуючих елементів, які викликають його пасивацію. Пасивація – ефект створення на поверхні сталевої деталі тонкої захисної плівки, підшаром якої є кисень. Результат – електронний потенціал стає позитивним і поверхня стає менш схильною до корозії. Посилює пасивацію Cr, Ni, Cu, Mo, Pt, Pd. Особливо сильно впливає Cr.
Екв.Ni = % Ni + 30 (% C) + 0,5 (% Mn).
Екв. Cr = % Cr + % Mo + 1,5 (% Si) + 0,5 (% Nb).
2. Вводити в сталь інші карбідоутворюючі елементи сильніші, ніж Cr (Ti, Nb).
3. Збільшити швидкість охолодження під час термообробки.
Нагрів сталей, що містять велику кількість хрому, в інтервалі 400-800°З призводить до виділення в прикордонних зонах зерен карбідів хрому Cr23C6 і збіднення у зв'язку з цим зазначених зон хромом нижче 12% межі. Це спричиняє зниження електрохімічного потенціалу прикордонних ділянок аустенітного зерна та їх розчинення у корозійному середовищі. Корозійне руйнування має міжкристалітний характер, що призводить до крихкнення сталі, і називаєтьсяміжкристалітною корозією (МКК).
Для зменшення схильності сталей до МКК у склад вводять сильні карбидообразующие елементи – титан чи ніобій – у кількості, що дорівнює п'ятикратному вмісту вуглецю. У цьому випадку утворюються карбіди типу TiC та NbC, а хром залишається у твердому розчині. Цей спосіб боротьби з МКК є найдорожчим.
Додавання сталі типу AISI 316Ti невеликої кількості титану (Ti) викликане необхідністю надання сталі спеціальних споживчих властивостей.
Дані корозійної стійкості
Символи та скорочення
1 - хороший опір2 - задовільний опір3 - недостатній опір4 - не рекомендується*** - кипіння