I. İŞİN MƏQSƏDİ

Qranulyar korroziyanın aşkarlanması üsulları ilə tanış olun

poladlar və onunla mübarizə yolları.

II. NƏZƏRİ FƏALİYYƏT

Paslanmayan poladlarda karbon, məsələn, ferritlə müqayisədə elektrolitdə daha çox elektropozitiv olacaq karbidlərdə ola bilər. Nəticədə, elektrokimyəvi heterojenlik var - elektrokimyəvi korroziyanın baş verməsi üçün zəruri ilkin şərtlərdən biri.

Paslanmayan xrom-nikel poladlarının istehlakında maksimum

xüsusi çəkisi (təxminən 80%) hələ də X18N9 tipli austenit sinfinin universal ərintisidir. Bu ərintilər orta möhkəmlik xüsusiyyətlərinə ( 700 MPa-da), yüksək çevikliyə ( 40%), yaxşı qaynaq qabiliyyətinə, bir çox aqressiv mühitlərdə yüksək korroziyaya davamlılığa malikdir: üzvi (sirkə, pikrik) və azot turşularında, dəniz suyunda, rütubətli havada , bir çox duzların və qələvilərin məhlulları.

Ostenitik sinifin xrom-nikel poladlarının yüksək korroziyaya davamlılığı, xromun əsas rol oynadığı yüngül passivasiya ilə əlaqədardır. Dəmir-xrom faza diaqramı Şəkildə göstərilmişdir. 4.1.

Xrom 12% xrom və 1000С-də bağlanan -regionunu daraldır. Karbon, əksinə, -rayonunu genişləndirir və xromu kub Cr 23 C 6 və triqonal Cr 7 C 3 karbidlərə bağlayır, xromun bərk məhlulunu tükəndirir (1% karbon təxminən 10...12% kromu birləşdirir).

Xrom sabitlik məhdudiyyətləri qaydasına uyğun olaraq dəmirin passiv vəziyyətə keçməsini təşviq edir ( Tammanın n/8 qaydası).

Bu qaydaya görə, bərk məhlulun korroziyaya davamlılığı ərintilərin tərkibindən birbaşa asılı deyil, əksinə dəyişir. idmançılar. Korroziyaya qarşı müqavimətdə kəskin dəyişiklik xrom və ya digər alaşımlı elementin konsentrasiyası atom fraksiyasının 1/8-ə çatdıqda və ya bu rəqəmin çoxluğuna çatdıqda baş verir, yəni. 2/8, 3/8, 4/8 və s. Sabitlik həddinin mövqeyi (n-nin dəyəri metalların təbiətindən və ətraf mühitin aqressivlik dərəcəsindən asılıdır). Məsələn, 90°C-də 50% HNO 3-də Fe-Cr-C ərintisi üç (n=1, 2 və 3) sabitlik sərhədinə malikdir (Şəkil 4.2), FeSO 4 məhlulunda olan Fe-Cr ərintisi bir ( Şəkil .4.3).

N/8 qaydası böyük praktik əhəmiyyət kəsb edir, çünki o, korroziyaya davamlılığı artırmaq üçün bərk məhlulun rasional ərintisinə imkan verir. Beləliklə, Şəkildə göstərilən korroziyaya davamlılığın (elektrod potensialının) kəskin artması. 4.4, bərk məhlulda 12,5% (atom) və ya 11,7% (kütləvi) olan xromun 1/8 atom fraksiyasının tərkibinə uyğundur. Daha yüksək xrom tərkibi dəmirin korroziyaya davamlılığını praktiki olaraq artırmır (Şəkil 4.1, 4.2).

İLƏ

əhəmiyyətli çatışmazlıq paslanmayan poladlar austenitic sinif növü X18N9, onların müəyyən şərtlər altında intergranular korroziyaya meylidir. İntergranular korroziya korroziya məhvinin ən təhlükəli növlərindən biridir, çünki tez-tez dəyişmədən görünüş metal strukturu, gücün və süniliyin kəskin azalmasına səbəb olur.

Ostenitik sinfin xrom-nikel poladlarının qranullararası korroziyası, əsasən qaynaq zamanı baş verən 450...850°C temperatur diapazonunda poladın yavaş soyumasından sonra taxıl sərhədlərinin aşağı sabitliyi ilə bağlıdır.

İzahat üçün intergranular korroziyanın səbəbləri Bir neçə nəzəriyyə var ki, onlardan ən çox yayılmış və eksperimental olaraq sübut edilmiş xromda taxıl sərhədlərinin tükənməsi nəzəriyyəsidir. Bu nəzəriyyəyə görə, 450...850°C temperatur intervalında qızdırıldıqda taxıl sərhədləri boyunca xromla zəngin Cr 23 C 6 və ya (Cr, Fe) 23 C 6 karbidləri ayrılır. Ərintidəki karbonun demək olar ki, hamısı bu karbidlərin əmələ gəlməsində iştirak edir və xrom yalnız taxıl sərhədlərinə bitişik ərazilərdə olur, bu, yuxarıda göstərilən xromun diffuziya sürəti ilə müqayisədə karbon diffuziyasının yüksək sürəti ilə izah olunur. temperaturlar. Karbidlərin əmələ gəlməsi ilə əlaqədar olaraq taxılların sərhəd sahələri xromla tükənir və xromun tərkibi atom fraksiyasının 1/8-dən az olduqda (kütləvi olaraq 11,7%-dən az) bu sahələr passiv vəziyyətini itirir (bax. Şəkil 4.4).

Paslanmayan poladların intergranular korroziyaya həssaslığı nümunələrdən istifadə etməklə müəyyən edilir. Prokat, döymə, boruların sınaqdan keçirilməsi, qaynaqlar, məftil, tökmə. Səthi pürüzlülük sinfi ən azı 7 olan yağdan təmizlənmiş və qurudulmuş nümunələr Cədvəldə göstərilənlərdən birinə uyğun olaraq qranullararası korroziya sınağına məruz qalır. 4.1 üsullar.

AM üsulu ilə sınaqdan sonra nümunələr kolbadan və ya çəndən çıxarılır, yuyulur, qurudulur və 90° bucaq altında əyilir. Bükülmüş nümunənin səthində eninə çatların olması poladın qranulyar korroziyaya meylini göstərir. B metoduna uyğun olaraq sınaqdan keçirildikdə, belə sübut anodik aşındırma sahələrində davamlı bir şəbəkənin olmasıdır. D metodu ilə sınaqdan keçirildikdə, poladın korroziya dərəcəsi hər hansı bir sikldən sonra 2 mm/il-dən çox olarsa və ya qaynaqlanmış nümunələrdə qaynaq zonasında bıçaqla kəsilmiş görünüşə malik bıçaq korroziyası müşahidə edilərsə, polad dənəvər korroziyaya meylli sayılır. qaynaqlı birləşmələr(Şəkil 4.2, 4.3).

Qranulyar korroziyanın inkişafı bir neçə yolla izlənilə bilər:

nümunələri vaxtaşırı məhluldan çıxarın və onların elektrik müqavimətini ölçün: elektrik müqavimətinin artması intergranular korroziyanın inkişafını göstərir;

nümunələri vaxtaşırı məhluldan çıxarın və onları sərt bir plitə (kafel, şüşə və s.) Üzərinə ataraq, intergranular korroziyanın inkişafını səslə qiymətləndirin: dərin intergranular korroziya ilə nümunə (mis çöküntüləri ilə örtülməyibsə) itirir. onun metal zəngi;

Nümunələrin metal misin iştirakı ilə sulfat turşusu və mis sulfat məhlulunda sınaqdan keçirilməsi. AMU üsulu

Bu test əyri bir nümunənin vizual yoxlanmasına əsaslanır. Bu test qiymətləndirilən materialın nisbi effektivliyinin kəmiyyətcə qiymətləndirilməsini təmin edən çəki itkisinin müəyyənləşdirilməsinə əsaslanır. O, “alındığı kimi” paslanmayan poladların dənəvərlərarası hücuma həssaslığını ölçür.

Bir neçə istisna olmaqla - qızıl, palladium və platin - bütün metallar korroziyaya məruz qalır. Korroziya müqaviməti inanılmaz olsa da, paslanmayan polad müəyyən şərtlər altında korroziyaya uğrayacaq. Paslanmayan poladın belə güclü korroziyaya davamlılığının səbəblərini başa düşməklə, bunun baş verməsi üçün nə lazım olduğunu müəyyən etmək və sonra ondan qaçmaq sadə məsələdir.

nümunələri 180 soyuq əyilməyə məruz qalır: intergranular korroziyaya malik nümunədə əyilmə nöqtələrində çatlar əmələ gəlir;

mikroskop altında mikroseksiyanı araşdırın: intergranular korroziyaya malik poladın taxıl sərhədləri geniş və qaranlıq görünür.

İntergranular korroziyaya qarşı mübarizə taxıl sərhədləri boyunca xrom karbidlərinin əmələ gəlməsinin qarşısını alaraq:

Karbon tərkibinin azaldılması;

Sərtləşmə;

860...880С-də uzunmüddətli qızdırma;

Əlavə ərintilər.

Cədvəl 4.1. Qranulyar korroziya üçün sınaq üsulları

Karbon. onun tərkibi azaldıqca, xrom-nikel poladlarının dənəvərlərarası korroziyaya həssaslığını azaldır. Karbon miqdarı 0,015% -dən az olan bu çeliklər praktiki olaraq bu tip korroziyaya meylli deyillər.

Sərtləşmə. 1050...1100°C temperaturdan suda söndürülməsi nəticəsində karbon və xrom bərk məhlulda bərkidilir ki, bu da korroziya baxımından əlverişlidir.

Uzunmüddətli (iki saatdan çox) istilik 860...880С temperaturda. Belə qızdırma ilə karbidlərin sərbəst buraxılması dayandırılır və onların laxtalanması baş verir və buna görə də taxıl sərhədləri boyunca karbid şəbəkəsinin və xrom tükənmiş sahələrin davamlılığı pozulur. Üstəlik, uzun müddət məruz qalma səbəbindən xromun tükənmiş ərazilərə yayılması üçün vaxt var, bu da onun konsentrasiyasının bərabərləşməsinə və poladın passivliyinin artmasına səbəb olur. 860...880°C-yə qədər qızdırıldıqda, karbidlərin əmələ gəlməsi zamanı yaranan daxili gərginliklər tamamilə aradan qalxır və bu da korroziyaya davamlılığın artmasına kömək edir.

Əlavə ərintilər karbonu xromla müqayisədə daha çətin həll olunan karbidlərə bağlayan elementlər, intergranular korroziyanın yaranmasının qarşısını alır. Belə ərinti elementləri Ti, Nb, Tadır. Karbidlərə tam bağlanmaq üçün stokiometrik tərkibə (TiC və s.) nisbətən bu elementlərin müəyyən artıq miqdarı olmalıdır. Bununla birlikdə, alaşım elementlərinin əlavə edilməsi böyük miqdarda ferrit komponentinin əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər ki, bu da qranullararası korroziyanın inkişafını azaltmır, hətta sürətləndirir.

Ostenitik sinifli Cr-Ni poladlarının mikrostrukturları qızdırılmadan söndürüldükdən sonra və söndürüldükdən sonra yüksək temperaturda uzun müddət qızdırılır.

intergranular korroziyadan təsirlənir

sağlam mikro quruluş (ICC-dən təsirlənmir)

Cədvəl 4.2. 08Х18Н10Т polad nümunələrində danələrarası korroziyanın olub-olmamasının səslə müəyyən edilməsi.

Ti-nin Cr-Ni austenit poladlarının dənəvərlərarası korroziyaya həssaslığına təsiri haqqında nəticələr.

Ti, karbonu xromla müqayisədə həll edilməsi daha çətin olan karbidlərə bağlayan və qranullararası korroziyanın baş verməsinin qarşısını alan bir ərinti elementidir. Karbidlərə tam bağlanmaq üçün stokiometrik tərkibə (TiC və s.) nisbətən bu elementin bir qədər artıq miqdarı olmalıdır. Bununla belə, ərinti elementlərinin böyük miqdarda əlavə edilməsi ferrit komponentinin əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər ki, bu da qranullararası korroziyanın inkişafını azaltmır, hətta sürətləndirir.

KRİSTALLİTARASI KORROZİYA, polikristalin üstünlüklə məhv edilməsi. metal mikrokristalların (dənələrin) sərhədləri boyunca material. Əhəmiyyətsiz olanda. Ümumi korroziya itkiləri ilə məhv böyük dərinliklərə nüfuz edir və materialın azalması ilə müşayiət olunur, nəticədə bütün strukturun sıradan çıxmasına səbəb olur. Çoxları intergranular korroziyaya həssasdır. Fe (ferritik, austenitic, austenitic-ferritic və digər poladlar daxil olmaqla), Ni, Al və bir qayda olaraq qeyri-bərabər quruluşa malik olan digər materiallar əsasında. Kristallararası korroziya-elektrokimyəvi. ona görə bir prosesdir bərk həll taxıl sərhədləri boyunca c.-l ilə zənginləşdirilmiş fazaların əmələ gəlməsi ilə təbəqələşə bilər. materialın komponenti (sözdə artıq fazalar) və taxıl sərhədlərinə dərhal bitişik ərazilər bu komponentdən (tükənmiş zonalar) tükənmiş olur. Bu və ya digər aqressiv mühitin təsiri altında selektiv seçim ya artıq fazaların özlərində, ya da bitişik tükənmiş zonalarda baş verir.

Naib. taxıl sərhədlərində artıq fazaların təmasda olması, davamlı zəncirlər əmələ gətirməsi hallarında dənəvərlərarası korroziyaya meyl müşahidə olunur. Məsələn, korroziyaya davamlı poladlar üçün qranullararası korroziyanın əsas səbəbi taxıl sərhədləri boyunca Cr ilə zənginləşdirilmiş fazaların çökməsidir, Ch. arr. Cr əsasında. Cr-də tükənmiş qonşu zonalar daha müsbət temperaturda passiv vəziyyətə keçir. artıq Cr olan fazalara nisbətən potensial dəyərlər (bax). Nəticədə bir qədər oksidləşir. mühitlərdə (yəni, poladların aktiv vəziyyətdən passiv vəziyyətə keçidinə uyğun olan potensiallarda), Cr tükənmiş zonalar elektrokimyəvi cəhətdən aktiv və həll olunan olaraq qalır. Cr ilə zəngin fazalara nisbətən daha yüksək dərəcələrdə. B güclü oksidləşir. mühitlərdə (yəni repassivasiya bölgəsinə uyğun gələn potensiallarda), dənəvərlərarası korroziyanın inkişafı selektiv artıq fazaların özləri. Bu fazalarda asanlıqla passivləşməyə məruz qalan alaşımlı elementlər (Mo, W, V) və ya aşağı korroziyaya davamlı elementlər (Mn, Cu) varsa, sürətlənir. Sənayenin intergranular korroziyasının səbəblərindən biri materiallar m.b. taxıl sərhədləri boyunca seqreqasiya texnologiyası. çirkləri; Bu, məsələn, tərkibində P, Si və s. çirkləri olan bərkimiş austenitik korroziyaya davamlı poladların güclü oksidləşməyə qədər dənələrarası korroziyasını izah edir. mühitlər

Bütün digər şeylərin bərabər olması (eyni mühitdə, eyni şəraitdə və s.) danələrarası korroziyaya meyl istilik rejimlərindən asılıdır. emal və müalicə, çünki bu rejimlər taxıl sərhədləri boyunca ayrılan artıq fazaların tərkibini və morfologiyasını, həmçinin orada ayrılmış çirk elementlərinin tərkibini və sayını əsasən müəyyən edir.

Materialın intergranular korroziyaya qarşı müqaviməti istilik müalicəsi rejiminin seçilməsi, çirklərin və taxıl sərhədləri boyunca arzuolunmaz artıq fazaların meydana gəlməsinə mane olan elementlərin tərkibini azaltmaqla artır.

===
ispan dili məqalə üçün ədəbiyyat "KRİSTALLİT ARASI KORROZİYON": Kolotyrkin Ya., Kasparova O. V., kitabda: Elm və Texnologiyanın nəticələri, . Korroziya və, t 6, M., 1978, s. 180-217; Knyazheva V.M., kitabda: Materialların korroziyadan qorunması nəzəriyyəsi və təcrübəsi sahəsində yeni nailiyyətlər, M., 1981, s. 49-71; Keshe G., trans. Germandan, M., 1984; Cihal V., Çeliklərin və ərintilərin intergranular korroziyası, Amst, 1984 (Materialşünaslıq monoqrafiyaları, c. 18). O. V. Kasparova.

Səhifə "KRİSTALLİT ARASI KORROZİYON" materiallar əsasında hazırlanır.