Зависимость коррозионной

Рис. 58. Зависимость коррозионных потерь от площади металла вне щели (зазор 0,25 мм)

Рис, 207. Зависимость коррозионных потерь стали Х18Н9 в 50%-ной H2SO4 при 50° С от продолжительности испытаний:

На основании известных литературных данных можно сделать следующий общий вывод: чистый тантал обладает очень малой или нулевой склонностью к коррозионному разрушению, ниобий — вполне определенной; зависимость коррозионных потерь определяется содержанием компонентов в сплавах (рис. 73). К таким же результатам пришли и авторы работы [73]. В этой работе исследовали сплавы системыTa-Nb (от 0 до 100% Nb) в 10%-ном растворе КОН, 3%-ной HF, 10%- и 20%-ной НС1, 10%-ной и концентрированной H2SC>4 при переменном погружении и в кипящих растворах. Показано, что при содержании ниобия до 50 мас.% коррозионная стойкость сплава Та—Nb практически не понижается. Когда концентрация ниобия достигает 70 мас.%, наблюдается существенное ухудшение коррозионной стойкости сплава, при дальнейшем уменьшении содержания тантала — ее резкое ухудшение.

В табл. 9 приведены составы сталей, использованных в испытаниях, организованных ASTM, и полученные для них потери при коррозии. На основании данных этой таблицы можно построить график, показывающий зависимость коррозионных потерь массы от суммарного

Кривая, представленная на рис. 121, а также результаты непосредственного осмотра образцов показали, что в пресной воде, где не обитают морские организмы, сталь подвергалась сильной коррозии (большие потери массы) в начальный период, после чего скорость коррозии быстро уменьшалась. Линейная зависимость потерь массы от времени достигалась только после 8-летней экспозиции и соответствовала скорости коррозии <0,02 мм/год. Поскольку скорость коррозии обычно определяется количеством кислорода, деполяризующего катодные участки поверхности металла, то такое поведение показывает, что непрерывный рост пленки продуктов коррозии постепенно уменьшил диффузию кислорода к металлу. В результате и наблюдалась параболическая зависимость коррозионных потерь массы от времени экспозиции.

В морской воде зависимость коррозионных потерь массы от времени, показанная на рис. 121, становится линейной пактически уже после 1 года экспозиции, что было бы невозможно, если бы коррозия определялась диффузией кислорода через постоянно растущий слой продуктов коррозии и морских организмов. Следовательно, необходимо искать другое объяснение. Полученные данные позволили предположить, что еще до первого измерения (1 год) покрытие, возникающее на металле одновременно в результате коррозии и обрастания, становится достаточно толстым и образует эффективный барьер для диффузии кислорода к корродирующей поверхности. Возможно, что прекращение доступа кислорода к поверхности металла связано не только с непроницаемостью образовавшегося слоя. Дышащие аэробные сапрофитные бактерии, присутствующие во внешнем слое, также могут частично или полностью поглощать направляющийся к металлу кислород. Возможность такого защитного действия названных организмов обсуждалась в литературе [65, 66].

Зависимость коррозионных потерь от времени экспозиции для образцов, испытывавшихся на среднем уровне прилива, имеет интересные особенности, являющиеся серьезным аргументом в пользу изложенной выше теории биологического контроля скорости коррозии в морской воде. Эта кривая представлена на рис. 122. Видно, что в течение первого года экспозиции скорость коррозии стали была очень велика (примерно 250 мкм/год), почти вдвое выше, чем при экспозиции в условия* постоянного погружения. Образцы в зоне прилива также подвергались обрастанию (в основном усоногими раками), но оно происходило значительно медленнее, чем при постоянном погружении в том же месте, и только через год на металле образовался слой, обладающий высокими защитными свойствами. После этого (в интервале от 1 до 2 года испытаний) скорость коррозии упала до очень малого значения (менее 10 мкм/год). Медленное обрастание и больший доступ кислорода к поверхности металла в зоне прилива (по сравнению с погруженными образцами) задержали возникновение полностью анаэробных условий на металлической поверхности, что, очевидно, и проявилось в увеличении периода защиты металла вследствие обрастания. Если бы рост бактерий на этой стадии можно было затормозить, то скорость коррозии осталась бы на очень низком уровне, сделав возможной длительную эксплуатацию углеродистой конструкционной стали без защитных покрытий. Это было бы аналогично случаю атмосферной коррозии стареющих (низколегированных) сталей, при многолетней эксплуатации которых практически не требуется никакого ухода.

В начальный период времени после пуска парогенератора в эксплуатацию или после его очистки зависимость коррозионных потерь от времени подчиняется параболическому закону с показателем степени, близким к двум, мм:

Рис. 37. Параметрический график, устанавливающий зависимость коррозионных потерь на наружной поверхности труб из стали Х18Н12Т в продуктах сгорания назаровского бурого угля (К. К. Тюльпин, ЦНИИТМАШ). Пунктиром показан ход определения расчетных потерь за 100 тыс. ч эксплуатации при 605°С.

Рис.29. Зависимость коррозионных потерь углеродистой стали от содержания влаги: а - в песчаной почве, б - в глинистой почве

Зная зависимость коррозионных потерь Дг от времени, можно вычислить скорость коррозии для любого момента.

Рис. 81. Зависимость коррозионной стойкости малоуглеродистой стали в различных средах от деформации:

Рис. 153. Зависимость коррозионной стойкости стали в нефтеочистительных установках от содержания хрома:

Рис. 159. Зависимость коррозионной стойкости стали Х17Н2 в растворах уксусной, муравьиной, азотной и фосфорной кислот различной концентрации от тедлпературы

Рис. 103. Зависимость коррозионной стойкости титана от содержания воды в газообразном хлоре. Каждая кривая разде-дяет области устойчивости (справа) и неустойчивости (слева) сигана [691

Рис. 9.8. Зависимость коррозионной стойкости К. (а) и потенциала стали ф (6} от концентрации ингибиторов СИНг в водных растворах пигментов:

Значительное увеличение скорости коррозии сталей в зонах кипения и конденсации сопровождается также появлением специфических видов коррозии, таких, как межкристаллитная коррозия (МКК) и коррозионное растрескивание (КР). В этих зонах, в отличие от высокотемпературной, проявляется зависимость коррозионной стойкости сталей от их состава. Так, сталь 09Х16Н15МЗБ подвергается в зоне кипения значительно большему коррозионному воздействию, чем стали 2X13 и 12Х18Н10Т. Предварительная термообработка стали 09Х16Н15МЗБ при 750 — 950 °С снижает ее коррозионную стойкость в кипящем N2O4 [7]. Скорость коррозии стали 06Х13Г15НЗМАБ близка к таковой дляОХ18Н10ТприР < 2,5МПаи V < 10 м/с, но при Р = 15МПа и V = 20 м/с катастрофически возрастает в зоне кипения ни-трина при 150 — 180 °С [8]. Аустенитные нержавеющие стали, содержащие никель и марганец в количестве до 10 %, обладают удовлетворительной стойкостью в конденсирующемся теплоносителе.

Таблица 18.21. Зависимость коррозионной стойкости стали Х18Н10Т от содержания Н20 и НМО3 в N204

также ряд марок сложнолегированной стали повыш. жаропрочности. Зависимость коррозионной стойкости в атм. условиях от содержания в стали углерода и хрома показана на рис. 3. Во избежание понижения коррозионной стойкости отпуск в интервале темп-р 450— 525° не рекомендуется (рис. 4). См. Нержавеющая мар-тенситная сталь.

Для технической N2O4 в зоне кипения и конденсации в отличие от высокотемпературной зоны проявляется зависимость коррозионной стойкости сталей от их состава. Наряду со значительной общей коррозией наблюдаются специфические виды коррозии — межкристаллитная (МКК) и коррозионное растрескивание (КР) для сплавов на основе № и Ti, тогда как сплавы на основе Fe не подвержены КР, а с увеличением Cr KP уменьшается.

жает стойкость стали. При значительных плотностях тока (свыше €,2 ма/см2) кривая, характеризующая зависимость коррозионной стойкости стали от силы тока, приобретает почти горизонтальный характер.

Зависимость коррозионной агрессивности грунта от удельного

То, что в случае образования пассивирующей пленки на поверхности металла теряется зависимость коррозионной усталости от общей коррозии, показывает диаграмма на фиг. 56, на которой дана кинетика процесса общей коррозии (через потерю в весе) и коррозионной усталости нормализованной стали 45 на протяжении 120 ч.