10. Основи легування корозійностійких сталей

Металами, що легко пасивуються є алюміній, хром, нікель, тітан, вольфрам, молібден.

Хром є основним легувальним елементом. Його вміст знаходиться в межах від 11% до 30%. Зсув електрохімічного потенціала в позитивну сторону настає при вмісті хрому вище 12,5%. Хром Ф – стабілізатор.

Присутність вуглецю суттєво розширює область існування А при одночасному розширенні двофазної А+Ф – області.

Нікель А- утворювач. Знижує критичну швидкість охолодження, збільшує прогартовуваність сталі.

Марганець А- утворювач, але забеспечити А – структуру може лише при вмісті до 15% хрому.

Підвищення окалиностійкості досягається веденням в сталь хрому, алюмінію, сіліция.

Сіліций Ф – утворювач.

Молібден Ф – утворювач , збільшує пасивацію та хімічну стійкість.

Вольфрам Ф – утворювач, не впливає на корозійну стійкість, додають для покращення мех. властивостей.

Введення в сталь тітану та ніобію призводить до утворення термодинамічно стійких карбідів.

Сірка та фосфор покращують оброблюваність різанням.

Зміщення електродного потенціалу сплаву в позитивний бік відбувається й при малих домішках купруму, платини.

11. Види корозії. Зниження здатності до мкк

Корозія - руйнування матеріалів внаслідок хімічної та електрохімічної взаємодії матеріалів із зовнішнім середовищем.

Корозія: хімічна(під впливом на метал газів та неелектролітів), електрохімічна(в електролітах: кислотах, лугах, солях)

Види електрохімічної корозії:

• рівномірна, відбуваеться приблизно з однаковою швидкістю по всій поверхні металу

• локального характеру: точкова, плямиста та з виразками

• корозійне розстріскування

• міжкристалітна, розповсюджуеться по межах зерен вглибину виробу внаслідок їх більш низького електрохімічного потенціалу.

Елементи ,що підвищують активність вуглецю( нікель, кобальт, сіліций), сприяють розвитку МКК, а ті, що знижують активність вуглецю( марганець, молібден, вольфрам, ванадій ,ніобій), запобігають розвитку МКК.

Існує три основні типи механізмів МКК.

1)корозія , яка пов’язана із збідненням примежових ділянок зерен елементами, що сприяють корозійній стійкості матеріалу в даному середовищі.

2)корозія що пов’язана з низькою хімічною стійкістю фаз, які виділяються по межах зере.

3) корозія що пов’язана із сегрегацією по межах зерен поверхнево-активних елементів, які знижують стійкість основи в даному середовищі.

12. Загальнахарактеристикахромистихкорозійностійкихсталеймартенситною, мартенсито-феритноютаферитноюструктурою.

Хром (Cr) є основним легувальним елементом неіржавіючої сталі. Його вміст знаходиться в межах від 11% до 30%. Хром є елементом, що стабілізує a- та звужує область існування g-Fe. При вмісті 12-13% Cr g-область закривається та структура стає однофазною (феритною). Карбіди Cr уповільнюють процеси перетворення при охолодженні, збільшують прогартовуваність сталі при їх розчиненні. Евтектоїдна т.S із збільшенням Cr зміщується в бік більш низького вмісту вуглецю та в область більш високих температур, що призводить до підвищення температури гартування (внаслідок уповільненого розчинення карбідів).

Із збільшенням вмісту Cr відбувається поступове звуження g-області. На підставі цього неіржавіючі хромисті сталі можна розділити на 3 групи:

-мартенситні сталі, що підлягають повному перетворенню в аустеніт при нагріванні, та здатні загартовуватися при охолодженні (можуть мати 12…18% Cr при відповідному вмісті вуглецю);

- феритні сталі, що можуть вміщувати 16...30% Cr, при дуже низькому вмісті вуглецю;

- сталі з двофазною аустеніто-феритною-структурою при високих температурах, та мартенсито-феритною-структурою, яка виникає в результаті гартування.