АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Аустенитного класса

Читайте также:
  1. Биологические особенности гельминтов класса трематод
  2. Биологические особенности гельминтов класса цестод
  3. Большое сухогрузное судно класса «река-море», имеющее трюма с люковыми закрытиями, с двойными бортами и двойным дном, с машинным отделением и надстройкой в кормовой части.
  4. Выбор класса точности ПП.
  5. для 2 класса начальной школы
  6. Для спасателей 1-го класса
  7. для учащихся 5 класса на 1 четверть
  8. Задания для учащихся 5 класса
  9. Итоговый тест по физике для учащихся 7 класса
  10. К концу подготовительного класса
  11. Как читается символ класса для условного судна

Цель работы

Ознакомление с методами выявления межкристаллитной коррозии сталей и способами борьбы с ней.

Содержание работы

В нержавеющих сталях углерод может находиться в составе карбидов, которые в электролите будут более электроположительными по сравнению, например, с ферритом. Следовательно, имеет место электрохимическая неоднородность - одна из необходимых предпосылок возникновения электрохимической коррозии.

Нержавеющие стали аустенитного класса обладают средними прочностными характеристиками, высокой пластичностью, хорошей свариваемостью, высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах: органических (уксусной, пикриновой) и азотной кислотах, морской воде, влажном воздухе, растворах многих солей и щелочей.

Коррозионная стойкость хромоникелевых сталей аустенитного класса обусловлена высоким содержанием в них хрома, который способствует переходу железа в пассивное состояние, подчиняясь при этом правилу границ устойчивости - правилу «n/8» Таммана.

Согласно этому правилу, коррозионная стойкость твердого раствора не находится в прямой зависимости от состава сплава, а изменяется скачками. Резкое изменение коррозионной стойкости происходит, когда концентрация хрома или другого легирующего элемента достигает 1/8 атомной доли или величины, кратной этому числу, т. е. 2/8, 3/8, 4/8 и т.д. Положение границы устойчивости (значение n) зависит от природы металлов и степени агрессивности среды. Например, сплав Fe-Cr-C в 50%-ной HNO3 при 90 °С имеет три (n = 1, 2, 3) границы устойчивости.

Правило «n/8» имеет большое практическое значение, так как позволяет рационально легировать твердый раствор с целью повышения его коррозионной стойкости. Например, резкое повышение коррозионной стойкости сплавов Fe-Cr соответствует содержанию в твердом растворе 1/8 атомной доли хрома, что равно 12,5% (атомных) или 11,7% (по массе); более высокое содержание хрома коррозионную стойкость железа практически не повышает.

Содержание хрома для получения коррозионно-стойких сплавов зависит также и от содержания углерода. В практических случаях суммарное содержание хрома и углерода может быть выбрано по специальным диаграммам, характеризующим коррозионную стойкость сплавов в тех или иных агрессивных средах.

В потреблении нержавеющих хромоникелевых сталей максимальный удельный вес (около 80%) до сих пор составляет универсальная сталь аустенитного класса типа Х18Н9. Существенным недостатком нержавеющих сталей типа Х18Н9 является их склонность при определенных условиях к межкристаллитной коррозии. Межкристаллитная коррозия является одним из наиболее опасных видов коррозионного разрушения, так как часто, не изменяя внешнего вида металлических конструкций и изделий, ведет к резкому снижению их прочности и пластичности.

Межкристаллитная коррозия хромоникелевых сталей аустенитного класса связана с малой устойчивостью обедненных хромом прилегающих к границам зерен участков после замедленного охлаждения сталей в интервале температур 450-850 °С, что имеет место, главным образом, при сварке.

Склонность нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии определяют на образцах. Предусматриваются испытания проката, поковок, труб, сварных швов, проволоки, литья. Обезжиренные и просушенные образцы с классом шероховатости поверхности не ниже Ñ7 подвергаются испытанию на межкристаллитную коррозию по одному из приведенных в табл. 12 методов.

По окончании испытаний по методам А, АМ, В образцы извлекают из колбы или бачка, промывают, просушивают и загибают на угол 90°. Наличие поперечных трещин на поверхности изогнутого образца свидетельствует о склонности стали к межкристаллитной коррозии.

При испытаниях по методу Б таким свидетельством является наличие непрерывной сетки в местах анодного травления.

При испытаниях по методу Д сталь считается склонной к межкристаллитной коррозии в случае, если скорость коррозии стали после любого цикла превышает 2 мм/год или если на сварных образцах наблюдается ножевая коррозия, имеющая вид надреза ножом в зоне сплавления сварных соединений.

За развитием межкристаллитной коррозии можно наблюдать несколькими способами:

- периодически извлекать образцы из раствора и измерять их электросопротивление: увеличение электросопротивления указывает на развитие межкристаллитной коррозии;

- периодически извлекать образцы из раствора и, бросая их на твердую плиту (кафель, стекло и т. п.), по звуку судить о развитии межкристаллитной коррозии: при глубокой межкристаллитной коррозии образец (если он не покрыт отложениями меди) теряет металлический звон;

- подвергать образцы холодному загибу на 180°; у образца с межкристаллитной коррозией в местах загиба образуются трещины;

- микрошлиф исследовать под микроскопом: границы зерен стали с межкристаллитной коррозией выглядят широкими и темными.

Борьбу с межкристаллитной коррозией хромоникелевых нержавеющих сталей ведут:

- снижением содержания углерода;

- закалкой;

- длительным нагревом при 860-880 °С;

- дополнительным легированием.

Порядок выполнения работы

1. Просмотреть и схематично зарисовать микроструктуры хромоникелевых сталей аустенитного класса типа Х18Н9 после закалки от температур 1050-1100 °С в воду без провоцирующего нагрева и после закалки от температур

 

 


Таблица 12

Методы испытаний на межкристаллитную коррозию

 

Метод Марки сталей Раствор для испытаний Краткое описание испытаний
А 17Х18Р9, 20Х13Р4Г9, 12Х17АГ14, 12Х15Р9Ю и др. 110 г. CuSO4×5H2O + 55 мл H2SO4 плотностью 1,835 кг/дм3 + 1 л воды Выдержка образцов, переложенных стеклянными бусами, трубочками, палочками или ватой и залитых раствором, в стеклянной колбе с обратным холодильником при кипении в течение 24 часов.
АМ 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Б, 12Х18Н10Т, 08Х18Н9Т и др. 160 г. CuSO4×5H2O + 100 мл H2SO4 плотностью 1,835 кг/дм3 +1 л воды + медная стружка Выдержка образцов, переложенных медной стружкой и залитых раствором, в стеклянной колбе с обратным холодильником (или бачке из Cr-Ni стали) при кипении в течение 15-24 часов.
Б 08Х18Н10, 17Х18Н9, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Т и др. 60%-ный раствор H2SO4, содержащий 0,5% утропина или другого замедлителя серной кислоты Анодное травление в течение 5минут контролируемых участков поверхности детали, включенной в цепь постоянного тока при напряжении 5-9 В, плотности тока 0,65 А/см2 и температуре 20±10°С. Катодом служит свинцовый сосуд.
В 06ХР28МДТи др. Сварные соединения из них. 110 г. CuSO4×5H2O + 55 мл H2SO4 плотностью 1,835 кг/дм3 + 1 л воды + 5 г цинковой пыли На дно стеклянной колбы или бачка из стали 06ХР28МДТ кладут стеклянные палочки, бусы или фарфоровые лодочки, затем образцы. Заливают раствором, добавляют цинковую пыль. После выделения водорода кипятят в течение 144 часов.
Д 08Х18Н12Б, 08Х18Н12Т Сварные соединения из них, предназаченные для эксплуатации в HNO3 65%-ная (по массе) HNO3 На дно стеклянной колбы кладут стеклянные палочки, бусы или фарфоровые лодочки, затем образцы. Заливают раствором и кипятят. Продолжительность испытания – три цикла по 48 часов.

1050-1100 °С в воду с последующим провоцирующим длительным нагревом при температурах 600-700 °С.

2. Просмотреть и схематично зарисовать микроструктуры хромоникелевых сталей аустенитного класса типа Х18Н9Т после закалки без провоцирующего нагрева и после закалки с последующим провоцирующим нагревом.

3. На закаленных образцах сталей типа Х18Н9 и Х18Н9Т определить по звуку наличие или отсутствие межкристаллитной коррозии.

4. Образцы с межкристаллитной коррозией, наличие которой определено по звуку, подвергнуть холодному загибу на 180° и дополнительно убедиться в наличии этого вида коррозии.

5. Образцы без межкристаллитной коррозии, отсутствие которой определено по звуку, подвергнуть провоцирующему нагреву, периодически наблюдая за развитием межкристаллитной коррозии в соответствии с пунктами 3 и 4.

Содержание отчета

1. Краткая характеристика Cr-Ni сталей аустенитного класса. Правило Таммана и его практическое значение.

2. Межкристаллитная коррозия. Причины ее возникновения в Cr-Ni сталях аустенитного класса. Основные способы борьбы с межкристаллитной коррозией этих сталей.

3. Методы испытания на межкристаллитную коррозию коррозионностойких сталей.

4. Микроструктуры Cr-Ni сталей аустенитного класса типа Х18Н9 и типа Х18Н9Т после закалки без провоцирующего нагрева и после закалки с последующим длительным нагревом в области повышенных температур.

5. Выводы о влиянии Ti на склонность Cr-Ni сталей аустенитного класса к межкристаллитной коррозии.

Литература: [1], с. 130…133; [4], с. 67…69, 99…104

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)