.png)
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…
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,…
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…
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…
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…
Курсы валют
Кто на сайте
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
1 - хорошее сопротивление
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
Символы и сокращения
2 - удовлетворительное сопротивление
3 - недостаточное сопротивление
4 - не рекомендуется
*** - кипение
