Вы находитесь:
Joomla Templates and Joomla Extensions by JoomlaVision.Com
Аллюминий

Аллюминий 

Физические характеристики сплавов Сплав АД1 - это алюминий технической чистоты, содержащий до 0,7% примесей, главные из которых - Fe и Si . Примеси Fe и Si ., а так же…

Медь

Медь 

Прутки медные Тянутые медные прутки круглого, квадратного, шестигранного сечения и прессованные прутки круглого сечения производят по ГОСТ 1535-91. Прутки изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта из меди марок М1,…

Латунь

Латунь 

Латуни представляют собой двойные или компонентные медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим компонентом. По химическому составу двойные латуни, содержащие до цинка, называются томпаком, а латуни, содержащие 14-20% цинка…

Бронза

Бронза 

К бронзам относят сплавы на основе меди, содержащие более 2,5% (по массе) легирующих компонентов. В бронзах содержание цинка не должно превышать содержание суммы других легирующих элементов, иначе сплав будет относится…

Нержавейка

Нержавейка 

  Где используется нержавеющая сталь Нержавеющую сталь используют во всех сферах деятельности человека, начиная от тяжелого машиностроения, заканчивая электроникой и точной механикой. Наиболее большее применение она нашла в: Строительстве и…

12345

Биржа металлов

Курсы валют

Погода

GISMETEO: Погода по г.Рязань

Кто на сайте

Сейчас 21 гостей онлайн

Статистика

Типы Коррозии нержавейки
 

                Нержавеющие стали не являются естественными благородными материалами как золото или платина, которые более или менее инертны в большинстве сред.

                Коррозионное сопротивление нержавеющей стали зависит от тонкого невидимого пассивного слоя на стальной поверхности. Этот слой состоит главным образом из хромированной окиси, которая формируется в реакции с кислородом, содержащимся в воздухе.

                Для самовосстановления, после повреждения этого слоя, сталь должна содержать, по крайней мере, 12% хрома.

                Другие элементы сплава, например молибден и азот, призваны улучшать коррозионное сопротивление в коррозионных средах. Пассивный слой может нарушаться полностью или частично с последующей коррозией в результате. Тем не менее, пассивный слой имеет способность восстанавливаться в среде, содержащей кислород, даже не в больших количествах. Есть, тем не менее, среды, которые вызывают постоянную <поломку> пассивного слоя. При обстоятельствах, где пассивный слой не может быть восстановлен, коррозия происходит на незащищенной поверхности.

Несколько форм коррозии могут произойти в безупречных сталях:

  • Однородная (сплошная) Коррозия
  • Гальваническая (контактная) Коррозия
  • Питтинговая (точечная) Коррозия
  • Щелевая коррозия
  • Атмосферной Коррозии
  • Коррозии межкристаллическая
  • Коррозионное растрескивание под напряжением
  • Коррозионная Усталость

СОПРОТИВЛЕНИЕ КОРРОЗИИ

Почему нержавейка сопротивляется коррозии?

                Все металлы реагируют с кислородом в воздухе, формируя слой окиси на поверхности. Окись, сформированная на обычной стали позволяет окислению продолжать производить обычную ржавчину. Поскольку безупречные стали содержат больше чем 10.5 % хрома, характеристики окиси меняются. Богатый хромом окисный защитный слой или пассивный слой придает поверхности стали замечательное сопротивление коррозии, чтобы предотвращать ее появление. Это - явление известно как "пассивность".

                Чрезвычайно тонкий (для листа толщиной 1 мм, относительная толщина пассивного слоя сопоставима листу бумаги, помещенной в вершину 20 этажного здания, этот невидимый инертный слой - чрезвычайно хорошо противостоит многим видам коррозии. Если марка стали выбрана правильно и соответствует условиям эксплуатации, слой довостанавливается спонтанно после случайного повреждения (Рис. 3). Действительно, стабильность пассивного слоя - решающий фактор, который определяет сопротивление коррозии нержавеющих сталей. Это зависит от характера коррозийной среды, которая определяет скорость окисления, уровень кислотности, содержание хлорида, температуру.

                Вообще, увеличение содержания хрома, улучшает сопротивление коррозии нержавеющих сталей. Дополнение никеля поднимает общее сопротивление коррозии в более агрессивных условиях. Присутствие молибдена улучшает ограниченное сопротивление питтинговой коррозии. Практически, ферритные нержавеющие стали ограничены мягко-коррозийными окружающими средами и нормальной атмосферой. Оба из ферритных и аустенитных типов используются в производстве кухонной посуды, и домашних приборов, но из-за превосходящего сопротивления коррозии и простоты чистки, аустенитные предпочтены в отраслях пищевой промышленности и в производстве оборудовании для изготовления напитков. Поскольку аустенитные марки высоко стойкие к широкому диапазону химикалий (кислоты, щелочь ...) они часто находят применение в химических и перерабатывающих отраслях промышленности.

1.        В любой нормальной окружающей среде окисления защитное покрытие пассивного хромистого окисного слоя автоматически формируется на поверхности нержавеющей стали

2.        Когда поцарапан или механически поврежден этот защитный слой - поверхность стали лишается защиты атмосферному воздействию

3.        Защитное покрытие быстро самовосстанавливается благодаря свойствам богатого хромом слоя

 

Понятие о коррозии металла.

 

    Коррозия– это процесс разрушения металла под воздействием внешней среды. По механизму протекания различают химическую коррозию, возникающую под воздействием газов и неэлектролитов (нефть), и электрохимическую, развивающуюся в случае контакта металла с электролитами (кислоты, щелочь, соли, влажная атмосфера, почва, морская вода).

    Электрохимическая коррозия имеет свои разновидности: равномерная (по всей поверхности) и  локальная (на отдельных участках поверхности).

    В неоднородном, а часто и в однородном, металле коррозионный процесс зачастую реализуется за счет возникновения на поверхности стали микрогальванических элементов в связи с наличием там участков, обладающих различным электрохимическим потенциалом.

    Электрохимическая неоднородность может быть вызвана как наличием в сплаве нескольких фаз, так и разницей электрохимического потенциала на границе зерна и в объеме зерна. В данном случае по границам зерна реализуется интеркристаллитная (межкристаллитная) коррозия.

    Стали, устойчивые против электрохимической коррозии, называются коррозионностойкими (нержавеющими) сталями. Устойчивость стали против коррозии достигается введением в нее элементов, образующих на поверхности плотные, прочно связанные с основой защитные пленки, препятствующие непосредственному контакту с внешней средой, а также повышающие ее электрохимический потенциал в данной среде.

    На рисунке 1 показано распределение наиболее популярных марок нержавеющих сталей группы AISI 400 и группы AISI 300 в координатах: электрохимический потенциал стали–индекс P.I. Чем выше находится марка стали на этом рисунке, тем выше ее электрохимический потенциал и, следовательно, выше коррозионная устойчивость стали.

 

    P.I.=%Cr+3,3*%Mo    для сталей группы AISI 400

                  P.I.=%Cr+3,3*%Mo+16*%N  для сталей группы AISI 300

                 Исследования проводились в 3,5% растворе NaCI при температуре 30 градусов Цельсия  

 

 Виды коррозии:

1.        Равномерная (поверхностная).

2.        Местная (точечная).

3.        Межкристаллитная (по границам зерен).

4.        Коррозия под напряжением (ножевая).

5.        Электрохимическая коррозия.

 

Понятие межкристаллитной коррозии (МКК) и способы борьбы с ней.

                Железо не является коррозионностойким металлом. Чистое железо активно взаимодействует со всеми элементами. Повысить коррозионностойкость можно введением легирующих элементов, которые вызывают его пассивацию. Пассивация - эффект создания на поверхности стальной детали тонкой защитной пленки, подслоем которой является кислород. Результат - электронный потенциал становится положительным и поверхность становится менее склонной к коррозии. Усиливают пассивацию Cr, Ni, Cu, Mo, Pt, Pd. Особенно сильно влияет Cr.

                Химический состав: Cr13-30%, Ni4-25%, Mo до 5%, Cu до 1%. В зависимости от содержания легирующих элементов структура и свойства сталей могут быть различными. Если сталь содержит в основном Cr, который стабилизирует феррит, то сталь будет ферритной (низкая твердость, низкая прочность, высокая пластичность). Если сталь содержит в себе кроме Cr C, то ее структура будет мартенситной. Зная структуру стали, можно прогнозировать ее свойства и назначать режимы термообработки. Для определения, к какому структурному классу относится сталь, разработана диаграмма Шеффлера. 

Экв. Ni=%Ni + 30(%C) + 0,5(%Mn).

Экв. Cr=%Cr + %Mo + 1,5(%Si) + 0,5(%Nb).

                Cr повышает коррозионную стойкость только в том случае, когда его количество в растворе превышает 13%. Если количество Cr не слишком высоко и при этом сталь содержит много углерода, то происходит взаимодействие Cr и С с образованием карбидов. Особенно энергично образование карбидов наблюдается на границах зерен. При этом количество Cr в твердом растворе снижается. И если Cr менее 13%, то границы зерен становятся незащищенными. В результате коррозия легко может пересылаться по границам, не затрагивая центров зерен. Если скорость охлаждения велика, то карбиды по границам зерен образовываться не успевают. Количество Cr не снижается меньше 13%. Если скорость охлаждения очень мала, то при этом сначала образуются карбиды по границам зерен. При этом количество Cr снижается, но за счет диффузии из центра зерна происходит увеличение содержания Cr и стойкость восстанавливается. Если охлаждение идет таким образом, что содержание Cr на границах не успевает увеличиться и остается меньше 13%, то такая сталь склонна к межкристаллитной коррозии. Чтобы сделать сталь нечувствительной к межкристаллитной коррозии, нужно:

1.        Понизить содержание углерода и азота.

2.        Вводить в сталь другие карбидообразующие элементы более сильные, чем Cr (Ti, Nb).

3.        Увеличить скорость охлаждения при термообработке.

4.        Делать отжиг.

                Нагрев сталей, содержащих большое количество хрома, в интервале 400-800°С приводит к выделению в пограничных зонах зерен карбидов хрома Cr23C6 и обеднению в связи с этим указанных зон хромом ниже 12%-ного предела. Это вызывает снижение электрохимического потенциала пограничных участков аустенитного зерна и их растворение в коррозионной среде. Коррозионное разрушение имеет межкристаллитный характер, приводит к охрупчиванию стали, и называется межкристаллитной коррозией (МКК).

                Для уменьшения склонности сталей к МКК в их состав вводят сильные карбидообразующие элементы – титан или ниобий – в количестве, равном пятикратному содержанию углерода. В этом случае образуются карбиды типа TiC и NbC, а хром остается в твердом растворе. Этот способ борьбы с МКК является наиболее дорогим.

                Другим, более дешевым и распространенным, способом борьбы с МКК является производство нержавеющих сталей с минимальным (менее 0.4%) содержанием углерода (С). В таких сталях (пример, AISI 304, 304L, 316, 316L) образование карбидов хрома Cr23C6 резко ограничено из-за отсутствия углерода.

                Добавление в стали типа AISI 316Ti небольшого количества титана (Ti) вызвано необходимостью придания стали специальных потребительских свойств.

Данные коррозийной устойчивости

Символы и сокращения

1 - хорошее сопротивление
2 - удовлетворительное сопротивление
3 - недостаточное сопротивление
4 - не рекомендуется
*** - кипение

Коррозий-

ное

вещество

%

°С

AISI

304

AISI

316

Коррозий-ное вещество

%

°С

 

AISI

304

 

AISI

316

Медный ацетат (CH2COO)2CUH2O

5

10

2

5

8

10

20

20

100

100

100

100

1

1

2

2

2

2

1

1

2

2

2

2

Формовочная (муравьиная) кислота

HCOOH

5

75

10

80

90

100

20

50

80

100

100

50

1

2

 

 

1

 

1

2

 

1

1

3

Ацетон

CH3COCH3

10

20

30

40

50

100

20

20

20

20

20

200

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Молочная кислота

CH3CH(OH)COOH

10

10

20

50

50

100

20

100

100

50

100

100

2

2

 

1

2

2

2

2

 

1

2

2

Уксусная кислота

CH3COCH

20

60

80

80

95

100

100

100

20

100

100

30

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Яблочная кислота

COOHCH(OH)CH2COOH

10

10

20

50

100

100

20

100

100

100

20

100

2

 

 

2

2

2

2

 

2

2

2

2

Борная кислота

H3BO3

5

10

20

30

50

100

20

100

80

100

150

20

1

1

2

2

2

2

1

1

2

2

2

2

Азотная кислота

HNO3

10

20

40

50

60

100

80

50

80

80

90

100

1

1

1

1

1

4

1

1

1

1

1

4

Масляная кислота

CH3(CH2)2COOH

5

10

80

100

50

100

65

100

20

50

100

100

1

2

2

2

2

2

1

2

2

2

2

2

Сульфат никеля

NiSO4

1

5

10

1

5

10

20

20

20

100

100

100

1

1

1

2

2

2

1

1

1

2

2

2

Синильная кислота

HCN

10

10

10

60

80

100

20

80

100

20

20

20

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Щавелевая кислота

HOOCCOOH

10

60

20

50

50

100

20

100

20

100

20

20

2

4

2

4

2

2

2

4

2

4

2

2

Лимонная кислота

COOH CH2 OHOOH

CH2 COOH

5

10

10

15

50

100

65

20

100

***

100

50

1

 

2

1

2

2

1

 

2

1

2

2

Серная кислота

H2SO4

5

10

70

80

80

100

***

100

20

50

80

100

4

2

4

3

4

3

4

2

4

3

4

3

Соляная кислота

HCl

1

10

40

60

80

100

20

20

20

20

20

20

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

Сернистая кислота

H2SO3

10

20

100

100

100

100

20

20

20

50

80

100

2

2

2

2

2

 

2

2

2

2

2

 

Хромовая кислота

H2CrO4

10

25

30

50

50

70

20

20

20

20

100

20

2

2

2

2

3

2

2

2

2

2

3

4

Стеариновая кислота

CH3(CH2)16COOH

100

100

100

100

100

100

20

60

80

100

150

200

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Морская вода

100

20

1

1

Дубильная кислота

C13H9O7COOH

10

10

50

70

100

100

20

100

100

20

20

100

2

 

2

2

2

2

2

 

2

2

2

2

Винная кислота

C4H6O6

20

40

300

50

50

100

100

100

60

80

100

50

1

 

 

2

2

 

1

 

 

2

2

 

Формовочная (муравьиная) кислота

HCOOH

5

75

10

80

90

100

20

50

80

100

100

50

1

2

 

 

1

 

1

2

 

1

1

3

Перекись водорода

H2O2

30

40

90

90

100

100

100

100

20

50

20

100

2

2

1

1

2

1

2

2

1

1

1

2

Молочная кислота

CH3CH(OH)COOH

10

10

20

50

50

100

20

100

100

50

100

100

2

2

 

1

2

2

2

2

 

1

2

2

Аммиак

NH3

30

30

40

50

100

100

80

100

20

20

20

100

2

2

1

1

1

2

2

2

1

1

1

2

Яблочная кислота

COOHCH(OH)CH2COOH

10

10

20

50

100

100

20

100

100

100

20

100

2

 

 

2

2

2

2

 

2

2

2

2

Диоксид серы

SO2

90

90

90

90

90

90

20

40

60

80

100

150

2

2

2

2

2

2

4

2

2

2

2

2

Азотная кислота

HNO3

10

20

40

50

60

100

80

50

80

80

90

100

1

1

1

1

1

4

1

1

1

1

1

4

Гидрокарбонат аммония

(NH4)HCO3

100

20

40

50

90

100

100

100

100

100

100

100

2

2

2

2

2

3

2

2

2

2

2

3

Щавелевая кислота

HOOCCOOH

10

60

20

50

50

100

20

100

20

100

20

20

2

4

2

4

2

2

2

4

2

4

2

2

Бихромат калия

K2Cr2O7

10

20

10

20

30

30

20

20

100

100

20

100

2

2

2

2

2

 

2

2

2

2

2

 

Серная кислота

H2SO4

5

10

70

80

80

100

***

100

20

50

80

100

4

2

4

3

4

3

4

2

4

3

4

3

Углекислый аммоний

(NH4)2CO3

1

5

10

20

50

70

20

20

100

100

100

100

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Сернистая кислота

H2SO3

10

20

100

100

100

100

20

20

20

50

80

100

2

2

2

2

2

 

2

2

2

2

2

 

Карбонат натрия

Na2CO3

5

5

5

30

80

100

20

45

65

100

20

20

1

1

1

2

2

2

1

1

1

2

2

2

Стеариновая кислота

CH3(CH2)16COOH

100

100

100

100

100

100

20

60

80

100

150

200

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Циан

C2N2

10

20

40

60

80

100

20

20

20

20

20

20

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Дубильная кислота

C13H9O7COOH

10

10

50

70

100

100

20

100

100

20

20

100

2

 

2

2

2

2

2

 

2

2

2

2

Ферроцианид калия

K3Fe(CN)6

1

5

10

30

40

60

20

20

100

100

100

100

1

1

2

2

2

2

1

1

2

2

2

2

Нитрат калия

KNO3

10

20

50

60

80

100

100

100

100

100

100

20

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Хлорид цинка

ZnCl2

10

10

50

50

80

100

100

100

80

***

20

100

 

2

 

2

 

 

 

2

 

2

 

 

Нитрат натрия

NaNO3

40

40

50

70

100

100

20

100

20

100

20

80

1

1

2

1

2

 

1

1

2

1

2

 

Формальдегид

CH2O

20

40

50

70

80

100

100

100

 

50

50

20

1

1

2

1

1

1

1

1

2

1

1

1

Угарный газ

CO

 

20

40

80

100

150

200

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Этиленгликоль

C2H6O2

10

20

40

60

80

100

20

20

20

20

20

20

2

4

4

4

4

4

2

4

4

4

4

4

Перманганат калия

KMnO4

5

10

10

20

20

30

20

50

100

20

100

100

1

2

1

2

2

2

1

2

1

2

2

2

Гидроксид кальция

Ca(OH)2

5

10

20

45

50

100

100

100

100

100

100

20

2

2

1

2

2

 

2

2

1

2

2

 

Сульфат алюминия

Al2(SO4)3

10

10

30

50

100

100

20

100

100

100

20

100

1

1

1

1

2

2

1

1

1

1

2

2

Ртуть

Hg

100

100

100

100

100

100

5

8

10

15

18

20

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Сульфат аммония

(NH4)2SO4

1

5

6

8

10

10

20

20

20

20

20

100

1

1

 

 

 

1

1

1

 

 

 

1

Нефть

100

20

1

1

Сульфат железа

Fe2(SO4)3

1

5

8

10

10

100

20

20

20

20

100

20

1

1

1

1

2

2

1

1

1

1

2

2

Нитрат аммония

(NH4)NO3

10

50

10

40

60

100

20

20

100

100

100

100

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Гептагидрат сульфата железа

FeSO4

10

10

20

40

50

100

20

100

20

20

20

20

 

2

2

2

2

2

 

2

2

2

2

2

Сульфат цинка

ZnSO4

5

10

10

20

30

100

20

20

100

100

100

20

1

2

1

1

1

 

1

2

1

1

1

 

Сульфат магния

MgSO4

30

30

40

50

50

100

20

100

100

20

100

100

3

1

 

 

2

2

3

1

 

 

2

2

Сульфат калия

K2SO4

1

5

10

10

20

100

20

20

20

100

100

20

1

1

1

2

2

2

1

1

1

2

2

2

Сульфит натрия

NaSO3

5

10

100

10

20

30

20

20

65

100

100

50

1

1

1

 

 

1

1

1

1

 

 

1

Пентагидрат сульфата меди

CuSO4

5

10

30

50

70

100

20

100

20

100

100

20

1

1

2

2

2

2

1

1

2

2

2

2

Сульфид натрия

Na2S

10

10

10

30

50

100

20

80

100

100

100

20

2

2

2

2

2

 

2

2

2

2

2

 

Сульфат натрия

Na2SO4

5

10

10

10

30

100

20

20

50

100

20

20

1

1

 

1

2

1

1

1

 

1

2

1

Трихлор-этилен

HClC = CCl2

100

100

100

100

100

100

10

20

40

50

80

100

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2