Растрескивание коррозионная

33. Акольэин П.А., Гуляев 'В.Н. Коррозионное растрескивание аустенитных сталей. М.: Госэнергоиздат, 1963.

В растворе цианистого водорода [HCN] разрушение углеродистых и малоуглеродистых сталей носит внутрикристаллический характер. Коррозионное растрескивание аустенитных сталей типа 18-8 может проходить по двум различным механизмам. Возможны случаи и смешанного разрушения. В отожженной стали 2103 [137] в жидком аммиаке и в хлоридной среде наблюдалось внутризеренное разрушение, а в закаленной — по границам зерен исходного аустенита и частично по мартенситным пластинам. В нитратных, карбонатных и щелочных растворах отжженные стали разрушались по границам зерен, закаленные •— по границам зерен исходного аустенита и частично по мартенситным пластинам.

Коррозионное растрескивание аустенитных хромоникелевых сталей. Аустенитные коррозионно-стойкие стали подвергаются КР в различных по составу, температуре, давлению средах: горячих растворах неорганических хлоридов; воде и паре высоких параметров, содержащих хлор-ионы и кислород; органических кислотах и хлоридах, морской воде; серной кислоте с хлоридами; смесях хлористого натрия и бихрома калия; соляной кислоте, травильных растворах и др.

2. Акшенцева А. П., Шварц Г. Л., Крутиков А. Н. Термическая обработка, предотвращающая коррозионное растрескивание аустенитных сталей. — Металловедение и термическая обработка металлов, 1964, № 10, с. 44—49.

Наряду с растворами электролитов коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей наблюдается в воде, а также в паровой фазе (в сухом, перегретом и насыщенном паре). Поэтому в системах тепловых и атомных электростанций наблюдается коррозионное растрескивание элементов конструкций из нержавеющих аустенитных сталей. В авиационной практике происходят разрушения болтов из мартенситной стали вследствие коррозионного растрескивания во влажной атмосфере.

60. Акользин П. А., Гуляев В. Н. Коррозионное растрескивание аустенитных сталей. М.—Л., Энергоиздат, 272 с.

ские добавку рН, температура и состав сплава. Попеременное смачивание и осушение, кипение на теплопередающих поверхностях— вероятные причины концентрирования хлоридов. Относительно низкие концентрации хлоридов и кислорода вызывают растрескивание аустенитных нержавеющих сталей, в частности при условиях попеременного смачивания и высыхания. Относительно высокая концентрация хлоридов либо кислорода может быть безопасной, если концентрация одного из них достаточно мала. В некоторых работах отмечалось положительное влияние высоких рН (до 10) в отсутствие других добавок. Отмечено положительное влияние Na3PO4 и Na2SO3.

.-'Коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей может привести к чрезвычайно быстрому /выходу из строя узлов энергетического оборудования. Под корро-'.зионным растрескиванием X. Л. Логан [111,70] понимает спонтанное разрушение металла вследствие -комбинированного воздействия ; коррозионного процесса и механических напряжений. Коррозион-; ное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей преимущественно наблюдается в следующих средах [111,71]: 1) в кислых рас-' творах хлоридов; 2) в растворах, содержащих хлориды и перекись водорода или иной окислитель; 3) морской воде; 4) растворах сероводорода. __~

'По мнению большинства авторов, коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей наблюдается в растворах, содержащих хлориды и кислород. Интенсивность развития трещин зависит от концентрации хлоридов в растворе. Так, М.Шейл [111,106] указывает, что в растворах хлористого магния и хлористого цинка период времени до разрушения образца уменьшается почти линейно с ростом концентрации солей (рис. 111-31). Существенную роль в развитии растрескивания играет также характер катиона в растворе хлоридов [111,93]. Испытания проводились в кипящих 10-30-50-процентных растворах хлоридов или в насыщенных рас-

В свете изложенного рассмотрим влияние на коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей 1Х18Н9Т таких факторов, как степень деформации, состав стали, коррозионная среда и т. д. При холодной деформации до степени вытяжки 30 % достаточно глубоко аустенитной нержавеющей стали с концентрацией 12% никеля наблюдается лишь незначительное увеличение магнитного насыщения (рис. 111-36), что свидетельствует о том, что а-фаза образуется в небольшом количестве. При этом стабильность аустенита умень-

Коррозионное растрескивание аустенитных стал е" и на тепловых электростанциях. Аустенитные стали в условиях работы теплоэнергетических установок (котлов, парогенераторов, реакторных установок) могут подвергаться нескольким видам коррозии под напряжением. Так, нержавеющие стали этого класса, нелигированные титаном, ниобием или танталом, склонны к образованию трещин межкристаллитнои коррозии. С металлографической точки зрения, этот вид коррозионного разрушения металлов и сплавов характеризуется образованием начальных трещин и ответвлений от основной трещины по границам зерен. При дальнейшем развитии коррозии этого вида, связанном с появлением концентраторов напряжений, также возможно образование транскристаллитных трещин. Кроме того, аусте-нитные стали, легированные титаном и ниобием и особенно нелегированные ими, в условиях работы теплоэнергетических установок тоже подвергаются межкристаллитнои коррозии. Трещины межкристаллитнои и кислотной коррозии под напряжением образуются на участках металла с наибольшими напряжениями и обязательно с той стороны, где волокна металла растянуты. Наиболее характерными признаками такой коррозии являются:

растрескивание, коррозионная усталость, коррозионная эрозия); наличие серо-водородсодержащих электролитов (водородное охрупчивание, сульфидное растрескивание) .

Коррозионно-механическое разрушение металлов происходит при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений. Основные виды коррозионно-механического разрушения металлов: коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, фреттинг-коррозия, коррозионная эрозия, кавитация, сульфидное растрескивание, водородное охрупчивание.

не склонны к коррозионному растрескиванию в атм. условиях, т. е. склонность к коррозионному растрескиванию проявляется только у сплавов, представляющих собой пересыщенные твердые растворы. Термич. обработка, приводящая к изменению фазового состава сплава, существенно изменяет склонность к коррозии под напряжением. Термич. обработка сплава Mg+8% Al, приводящая к полному распаду пересыщенного твердого раствора и к выделению интерметаллич. соединений в виде мельчайших, не связанных друг с другом частичек, предотвращает коррозионное растрескивание. Коррозионная среда является одним из условий, вызывающих коррозионное растрескивание. Изоляция поверхности напряженного образца, напр, лакокрасочным покрытием, смазкой и др., либо сильно отодвигает время образования трещин, либо предотвращает их. Коррозионное растрескивание не протекает также

в средах, в к-рых процесс коррозии практически не идет, напр, в среде безводного бензина, керосина, ацетона и др. Время до растрескивания одного и того же сплава изменяется в зависимости от среды от неск. минут до неск. месяцев или до полной устойчивости в данной среде. Однако при большой скорости коррозии коррозионное растрескивание не наступает. Большую роль в скорости образования трещины играют характер и толщина естеств. или искусств, защитных пленок. Коррозионное растрескивание может происходить только при действии растягивающих напряжений, а сжимающие напряжения способствуют уменьшению склонности к коррозионному растрескиванию. Дробеструйная обработка, обработка роликами и др., при к-рых создаются на поверхности магниевых сплавов напряжения сжатия, существенно повышают сопротивление сплавов коррозионному растрескиванию. Коррозионная трещина всегда развивается перпендикулярно направлению действия растягивающих напряжений, при этом разрушение образцов носит хрупкий характер. Трещина, часто прерывистая, проходит как по телу зерна, так и по границам зерен (рис. 8). С увели-

Под коррозионной стойкостью понимают способность материала сопротивляться различным видам коррозионного воздействия, среди которых к наиболее важным относятся1 следующие: общая коррозия, структурно-избирательная коррозия (межкристаллит-ная, ножевая, язвенная и другие виды местных повреждений), коррозионно-механическое воздействие на материал (коррозион-" ное растрескивание, коррозионная усталость). Анализ повреждений материала показал следующие цифры разрушения технологичес-, кого оборудования под воздействием коррозии (по данным ВНИИ-химмаша): общая коррозия — 31%; межкристаллитная— 10%; язвенная — 16%; кавитация, эррозия — 9%; коррозионное растрескивание— 22%; другие виды—12%.

Одним из видов разрушения являются коррозионные усталость и растрескивание. Коррозионная усталость возникает при одновременном воздействии циклических растягивающих напряжений и агрессивной среды и обусловлена значительным снижением предела выносливости в специфических условиях по сравнению с пределом выносливости этих металлов на воздухе. Коррозионное растрескивание наблюдается при одновременном воздействии коррозионной среды и внешних или внутренних растягивающих напряжений с образованием транекри-сталлитных или межкристаллитных трещин.

Особую группу образуют коррозионно-механические разрушения, в которую входят: коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, фреттинг-коррозия, водородное охрупчивание, эрозионная коррозия, кавита-ционная коррозия.

По характеру разрушений металлов и сплавов различают несколько основных видов коррозии (ГОСТ 5272—68*): равномерная коррозия, неравномерная коррозия, местная коррозия, межкристаллитная коррозия, коррозия под напряжением, коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, контактная коррозия, щелевая коррозия, биокоррозия.

Эффективные в условиях общей коррозии известные маслорастворимые ингибиторы коррозии и защитные продукты зачастую не обеспечивают защиту от коррозионно-механического разрушения металла. Разработка эффективных в этих условиях продуктов требует существенно иного подхода, учитывающего особенности таких локальных видов коррозии, как коррозионное растрескивание, коррозионная усталость и т.д.

Быстрое развитие химической и смежных отраслей технологии в последнее время сопровождается использованием большого количества новых агрессивных сред, ужесточением параметров технологических процессов, значительным повышением единичных мощностей технологических установок и увеличением времени их безостановочной эксплуатации. Увеличение коррозионных потерь и изменение характера наиболее часто встречающихся коррозионных разрушений в сторону локальных процессов (коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, питтинговая, щелевая, межкристаллитная коррозия) резко повышают требования к надежности оборудования, выход из строя которого ведет к большому экономическому, а зачастую и экологическому ущербу. Создание принудительных методов