Межкристаллитная коррозия аустенитных сталей

Обновлено: 04.02.2023

Сегодня известно, что коррозия может образовываться на любом изделии из металла. Некоторые из них могут сопротивляться губительному воздействию коррозии более длительный срок, чем другие.

Существуют различные виды коррозийных процессов. Одним из них является межкристаллическая коррозия — это электрохимический процесс разрушения металла по границе кристаллических зерен под воздействием окружающей среды. Разрушение металла под воздействием межкристаллической коррозии признано одним из самых опасных, так как процессы разрушения начинаются внутри материала, где они не видны человеческому глазу. Пока такое разрушение проявится на внешней поверхности, вся внутренняя часть может потерять свои эксплуатационные характеристики (прочность, устойчивость, деформативность) и привести к преждевременному, а главное, неожиданному разрушению всей конструкции целиком, что повлечет за собой аварийно-опасную ситуацию, способную причинить вред работающим вблизи людям.

Межкристаллическая решетка

Межкристаллическая решетка зачастую повреждает различные алюминиевые сплавы; стали содержащие больше 13% хрома; меди, никеля, легированные молибденом; аустенитные и нержавеющие стали и т.д.

Охрупчивание и межкристаллитная коррозия (МКК)

Межкристаллическая коррозия является электрохимической реакцией, которая протекает в среде с высоким окислительным показателем. По границе зерен образуется анод и катод, анод активно растворяется, что приводит к появлению неоднородных зон между зернами, их связь нарушается и материал утрачивает свои изначальные свойства.

Основные причины межкристаллитной коррозии:

  • Высокая внешняя температура.
  • Постоянно действующие на материал агрессивные среды, вызывающие межкристаллитную коррозию.
  • Состав сплава. При большом количестве легирующих добавок в составе сплава, некоторые его части могут переходить из пассивного состояния в активное и под действием внутренних процессов, ускоряется образование коррозии.

Потенциал металла определяет скорость протекания разрушения, вследствие коррозийных процессов. Важно понимать, что такое разрушение может протекать в различных местах одного и того же материала с разной скоростью. Самое быстрое развитие происходит при потенциале в 1.15-1.25В при входе в транс пассивную зону или при потенциале активно-пассивного перехода 0,35В.

Процесс охрупчивания (уменьшения зоны влияния) происходит в аустенитных материалах. Это явление — дефект, который может возникнуть при сварке элементов из этих материалов. Появляется он в силу перегрева места сварки и способствует росту зерен в материале, которые расположены рядом с зоной сплавления. Также процесс усугубляется тем, что в сварных соединениях аустенитных и ферритных металлов происходит выделение водорода возле границ зерен внутренней структуры.

Межкристаллитная коррозия

Результат межкристаллитной коррозии

Сегодня используются некоторые способы, которые предупреждают процессы, описанные выше. Например, сплав перед сваркой, подвергается отпуску в течение 60-120 минут при температуре 150 градусов.

Также необходимо обезопасить поверхность изделия от попадания на нее брызг металла и шлака при сплавлении. Они могут стать причиной повышенной концентрации давлений в месте, куда упали, что приводит к уменьшению несущей способности конструкции, или в местах, где остался металл, может образоваться ржавчина. Для того, чтобы предупредить данные процессы, перед сваркой поверхность элемента обрабатывается кремнийорганическим лаком или грунтовкой.

Механизм межкристаллической коррозии

Межкристаллитная (транскристаллитная) коррозия

– это тип коррозии, которая происходит на границах зерен без глубокой коррозии металлической матрицы. Она происходит
при двух условиях
:

Металлографическое состояние относится к неровному материалу или структуре, которые по разным причинам установлены на границах зерен. Это условие вызвано модификаторами решетки (кристаллические дефекты) или наличием накопленных гетерогенных фаз на границах зерен в процессе кристаллизации (примеси) или во время термического процесса, который вызвал их осаждение на границах зерен. Условия окружающей среды определяют различные воздействия на границы зерна. Эти дифференцированные воздействия могут быть результатом действия селективного растворения металла в состоянии более высокой реакционной способности или образования гальванических областей, в которых анодные области являются границами зерен, в то время как катодные области являются матрицей металлической распорки.

Межкристаллитная коррозия может происходить даже при высокой температуре через проникновение к границам зерен элементов в газообразном состоянии (например, никеля в присутствии серы и сульфидов). Межкристаллитная коррозия включает в себя многие металлы, такие как алюминий, нержавеющая сталь, сплавы никеля и т. д. Природа этой формы коррозии очень коварна, поскольку она воздействует на микроструктурный уровень без видимых на внешней поверхности продуктов коррозии металла. Таким образом, эта форма коррозии приводит к истощению связи между зернами с ухудшением механических характеристик и распространением трещины между границами разрушенного зерна, то есть, когда приложение усилия является большой интенсивностью. В тяжелых случаях эта форма коррозии металла приводит к измельчению (рис. 1) с катастрофическими и критическими последствиями.


Что касается нержавеющих сталей, то они подвержены межкристаллитной коррозии, когда подвергаются термической обработке, такой как «повышенная чувствительность» к этой форме коррозии. Сенсибилизация нержавеющих сталей происходит после любой термической обработки между 400 и 900°C (например, сварка TIG и MIG). При этой температуре углерод, присутствующий в сплаве, имеет тенденцию образовывать карбиды с хромом, который также присутствует в сплаве. Эти карбиды осаждаются на границах зерен, т.е. в точках повышенной активности, и вычитают элементарный хром, необходимый для получения пассивного слоя и повышения коррозионной стойкости стали.


На рисунке 2 показана тенденция элементного хрома по отношению к сечению двух наиболее близко сенсибилизированных зерен. Вблизи ординаты содержание хрома очень высокое из-за интенсивного формазина карбидов хрома на границе зерен. Сразу после этого содержание хрома быстро падает до таких уровней, чтобы быть меньше предела, за которым сталь является пассивной при простом воздействии на нее воздуха. Это уменьшение элементарного хрома приведет к межкристаллитной коррозии, если сталь вступит в контакт с подходящей агрессивной средой.

Межкристаллитная коррозия аустенитных нержавеющих сталей

В первую очередь, стоит разобраться, что такое аустенитные стали. Аустенит – это раствор, в котором содержится до 2% углерода. К аустенитным относятся сплавы, в которых хром и никель содержаться в величинах 15% и 7%, а общее число легирующих компонентов не более 55% или сплав, в котором не менее 55% никеля.

Главной особенностью аустенитных металлов является их структурный рисунок, благодаря которому, они более устойчивы к воздействию коррозийных процессов в агрессивных средах. Поэтому такие сплавы нашли свое широкое применение в промышленном машиностроении, на нефтяных и химических производствах.

Нержавеющие стали достаточно чувствительны к увеличению содержания в сплаве серы и углерода и других соединений, которые являются легкоплавкими.

Факторы, определяющие стойкость металла к коррозии

Чтобы металл не был подвержен коррозии, он должен пройти пассивацию – переход поверхности в неактивное (пассивное) состояние, при котором на ней формируется тонкий защитный слой. Хорошая нержавейка быстро и легко пассивируется при обычных атмосферных условиях – контакте с кислородом из воздуха. Чем больше хрома в составе стали, тем выше ее пассивационная способность и антикоррозионные свойства.

Кроме хрома, легирование стали производят с помощью никеля. Он тоже способствует пассивации, но в чуть меньшей степени. Оба металла придают наивысшую антикоррозионную стойкость, хотя в состав стали могут вводиться и иные элементы: медь, ниобий, молибден. Для усиления защитных свойств любые добавки должны находиться в стандартном состоянии, а при изменении их структуры стойкость к коррозии падает (например, при переходе хрома в форму нитрида, карбида). Это может произойти во время контакта с сильными кислотами: серной, соляной, плавиковой.

Марки нержавеющей стали

Пассивный слой

Под пассивным слоем понимают тонкую оксидную пленку, которая формируется на стали после реакции хрома с кислородом. Она благоприятно воздействует лишь на свойства нержавейки: на обычной стали кислород при взаимодействии с атомами железа провоцирует формирование мелких пор и появление ржавчины. Слой коррозии тоже будет называться пассивным, ведь он реакционно инертен по отношению к окружающей среде.

Какие факторы определяют высокую стойкость «нержавейки» против коррозии?

Нержавеющие стали показывают значительную антикоррозийную стойкость в связи со своими свойствами пассивации.

Свойство металла становится пассивным, зависит от содержания хрома в сплаве. Чем выше содержание хрома в сплаве, тем выше его антикоррозийная стойкость.

Еще одним важным элементом, который влияет на сопротивляемость коррозийным процессам, является углерод. Здесь ситуация обратно пропорциональна — чем больше углерода, тем меньше антикоррозийные свойства.

Главное, от чего зависит коррозионная стойкость нержавеющей стали – это структурный состав сплава. Чем более неоднородная структура материала, чем меньше содержание хрома, тем меньше сопротивляемость ржавлению.

На данный момент, доказано, что нержавейки стойки к образованию ржавчины в окислительных средах. В неокислительных водных средах, хром является неустойчивым и это приводит к его разрушению и значит к разрушению всего материала под действием межкристаллической коррозии металла.

Нержавеющие трубы

Основные аспекты защиты нержавеющих сталей от коррозии

Само название нержавеющей стали дано по причине высокого уровня защиты от постепенного развития коррозии. Материал отличается выраженными свойствами пассивации.

Металл может становиться пассивным, потому что в него добавляется хром. Уровень его содержания всегда серьезно влиял на уровень антикоррозийной стойкости.

Также на то, насколько хорошо материал противостоит коррозии, влияет множество характеристик, в том числе, степень концентрации углерода. Если объем углерода в сплаве возрастает, качество защиты от ржавения становится меньше.

Еще один параметр, который начинает влиять на стойкость к коррозии – структура сплава. Если материал становится неоднородным, в нем увеличивается уровень содержания хрома, вероятность коррозийного разрушения с течением времени становится только больше.

Также среди важных показателей коррозийной стойкости – хороший уровень защищенности при контакте с окислительными средами.

Коррозия нержавеющей стали – как защититься от нее?

  1. Снижение концентрации углерода в сплавах, так как углерод является элементом, способствующим развитию интеркристаллитной коррозии. К такому методу защиты прибегают крайне редко, так как стали сами по себе дорогостоящие, а углерод помогает снизить эту цену без потери эксплуатационных характеристик.
  2. Для сталей, которые будут работать в обычных условиях и не будут подвержены высоким температурам, целесообразно использовать закалку.
  3. Введение специальных добавок, таких как титан и тантал. Такие вещества стабилизируют количество углерода, не дают ему вступать в реакции, тем самым защищая от образования ржавчины.

Внимание! Наша компания производит антикоррозийную защиту металлоконструкций любой сложности: трубопроводы, резервуары, силосы.

Основные методы защиты нержавеющей стали от межкристаллитной коррозии

Для того, чтобы повысить уровень защищенности межкристаллитной стали от коррозии, можно использовать несколько стандартных методов. К ним относятся такие, как:

  • Уменьшение уровня содержания углерода. Если в сплаве его становится меньше, вероятность появления межкристаллитной коррозии становится намного меньше. Чаще всего такое средство используют в том случае, если другие варианты не подходят. Причина заключается в высокой стоимости.
  • Закалка. Обработка заготовки под действием высокой температуры необходима в том случае, если готовая деталь не будет использоваться под сильным нагревом.
  • Применение дополнительных специальных добавок. При введении в сплав тантала или титана, исключается вероятность увеличения концентрации углерода, который мог бы негативно повлиять на степень интенсивности коррозии.

Виды коррозии нержавеющей стали

По типу развития, причине появления и признакам выделяют несколько видов коррозии нержавейки.

Щелевая коррозия нержавеющих сталей

Щелевая коррозия – широко распространенный вид ржавления нержавейки. Она развивается там, где есть небольшой зазор в конструкции, например, когда вода проникает под крепежные элементы внутрь изделия. Второй поверхностью при этом обычно выступает резиновый уплотнитель, прокладка, а порой и металлический элемент.

Механизм формирования щелевой коррозии таков:

  1. Скопление агрессивных ионов в зазоре, вытеснение кислорода.
  2. Появление анода в зазоре (материал вне зазора при этом играет роль катода).
  3. Образование коррозии из-за изменения кислотности среды и электрохимических реакций.

Щелевая коррозия

Чтобы предотвратить щелевую коррозию, нужно правильно проектировать конструкции. Важно обеспечивать катодную защиту, которая снизит кислотность, а также улучшать текучесть среды.

Общая поверхностная коррозия

Общей коррозией называют равномерное нарушение структуры металла в части поверхностного слоя. Она вызывает разрушение оксидной пленки на большей части изделия или по всей его площади. Обычно причиной является контакт с сильными щелочами, кислотами, соединениями йода, фтора, брома. Главным же «врагом» нержавейки считается хлор – именно поэтому для ее чистки нельзя применять хлорсодержащие моющие средства.

Точечная коррозия (питтинг)

Больше всего питтинговой коррозии подвержены именно нержавеющие стали, а также сплавы на основе алюминия, никеля. В отличие от обычной стали, которая чаще страдает от общей поверхностной коррозии, такие материалы в большинстве случаев покрываются именно питтингами – мелкими дефектами. Локальное разрушение пассивного слоя происходит в таких ситуациях:

  • царапание, механическое повреждение,
  • местное изменение состава стали,
  • точечное воздействие ионов хлора, серы, галогенидов,
  • повышение температуры.

Питтинг нержавейки

Точечное ржавление считается самым распространенным среди разных видов нержавейки. Из-за него в баках появляются дырки, в трубах, резервуарах – мелкие трещинки. Обычно их диаметр составляет не более 1 мм, при этом глубина может быть значительной – в этом состоит коварство данного явления. Как и в случае со щелевой коррозией, в роли анода будет выступать конкретный питтинг, а катодом станет остальная (неповрежденная) поверхность. Добавление молибдена к нержавеющей стали при ее производстве увеличивает стойкость изделий к точечной коррозии.

Интеркристаллическая коррозия

У такого процесса есть еще одно название – межкристаллитная коррозия нержавеющих сталей (МКК). Она возникает при резком повышении температуры, что случается, например, при сварке. Ржавление начинается, если при участии нагрева вдоль границ зерен проступает карбамид хрома, то есть структура этой легирующей добавки кардинально меняется. Для ферритной стали достаточная температура для формирования очагов коррозии равна +900 градусам, для аустенитной стали – +450 градусам.

Межкристаллитная коррозия

Контактная коррозия

Данный вид коррозии развивается при прямом контакте разнородных металлов друг с другом под действием электролитов. К примеру, такое случается при состыковании разных металлических изделий в агрессивной токопроводящей среде – морской воде. В результате сталь локально портится, а менее благородные металлы могут и вовсе раствориться.

Что такое межкристаллическая коррозия

Межкристаллическая коррозия металла – это распространенный процесс, который может привести к полному выводу изделия из строя, утрате всех эксплуатационных характеристик.

Исследования показывают, что практически все виды стали подвергаются коррозии. Где-то она развивается быстрее, где-то медленнее. Отличается характер поражения, темпы распространения, уровень повреждения.

Если рассматривать межкристаллическую коррозию более подробно, можно увидеть, что это электрохимический процесс. Во время его протекания, разрушение металла происходит по границе кристаллических зерен.

Основной катализатор – внешнее давление окружающей среды.

Эксперты отмечают высокую опасность такого процесса. Причина заключается в его скрытом протекании. Ржавчина появляется внутри металла, долго не дает никак о себе знать со стороны.

К тому моменту, когда процесс начинает прорываться на поверхность, есть серьезная опасность того, что все эксплуатационные характеристики будут полностью утрачены, материал станет слишком хрупким.

Иногда конструкция может разрушиться внезапно.

Наибольшей склонностью к межкристаллической коррозии отличаются следующие виды материалов:

  • алюминиевые сплавы;
  • стали, содержащие больше 13% хрома, меди, никеля, легированные молибденом;
  • аустенитные и нержавеющие стали.

Процесс может проявляться и в других материалах, но перечисленные чаще всего оказываются затронутыми.

Особенности появления и протекания межкристаллитной коррозии

Большинство специалистов дают определение межкристаллитной коррозии как электрохимической реакции. Ее протекание становится возможным в том случае, если достигаются высокие окислительные показатели.

При ближайшем рассмотрении, можно заметить, что по границе зерна создаются аноды и катоды. Также наблюдается стремительное растворение анода. На фоне этого развиваются пространства неоднородности.

Таким образом, начинается внутреннее разрушение, которое постепенно начнет выходить на поверхность.

Среди главных причин межкристаллитной коррозии:

  • Сильный подъем внешней температуры.
  • Постоянный контакт с агрессивными средами.
  • Особенности состава сплава.

В зону риска попадают материалы, в состав которых входит большое количество легирующих добавок. При этом отдельные участки металла могут переходить из пассивного в активное состояние. Стимулом становятся различные виды внутренних процессов.

Главный параметр, который влияет на скорость ржавения – показатель потенциала металла. Исследования показывают, что даже при анализе одной детали, подверженной коррозии, можно обнаружить очаги с разной скоростью протекания.

Самую высокую скорость показывает коррозийный процесс при потенциале 1.15-1.25В.

Еще одно важное понятие – охрупчивание. Оно означает постепенное сужение зоны влияния в аустенитных материалах. Такой тип дефекта чаще всего начинает проявляться в местах, на которые в процессе сварки начинает действовать сильный перегрев.

Когда на деталь воздействует повышенная температура, начинается стремительный рост зерен. На этом фоне также происходит быстрое выделение водорода.

В современной промышленности применяются различные проверенные методы для того, чтобы не допустить процесса коррозийного поражения. Пример – использование технологии отпуска при температуре до 150 градусов на протяжении одного-двух часов.

Еще один метод защиты – исключение попадания брызг раскаленного металла в процессе плавления и сваривания. Давление в месте сварки нарастает, чего также стоит избегать.

Хорошо показывает себя обработка кремнийорганическим лаком или грунтовкой. Важно правильно подготовить поверхность под нанесение состава.

Как проявляется межкристаллитная коррозия в аустенитных нержавеющих сталях

В промышленности часто используются аустенитные стали. Это особый формат материала, который связан с применением аустенита – раствора с двухпроцентным содержанием углерода.

Существует большое количество аустенитных сплавов, в которых есть большой процент содержания никеля и хрома. Концентрация находится на уровне 15% и 7% соответственно.

Еще одно условие для отнесения сплава к аустенитной категории – уровень содержания легирующих компонентов не превышающий отметку в 55%.

При ближайшем рассмотрении рисунка структуры аустенитных металлов, удается обнаружить, что коррозийные процессы на такое сырье оказывают минимум воздействия.

Именно аустенитные стали по причине хорошей защиты от коррозии активно используются в разных областях промышленности, в том числе, на химическом и нефтяном производстве.

Главное требование для того, чтобы не допустить распространения коррозии в сплавах такого типа – не получить превышения содержания в рецептуре углерода и серы.

Также негативно может повлиять на качество и различное соединение таких компонентов. Такие стали отличаются хорошими показателями плавкости – их удобно обрабатывать.

Методы проверки стойкости сплавов от межкристаллитной коррозии

Чтобы понять, что материал не подвержен межкристаллитному разрушению, стоит обратить внимание на проведение специальных испытаний. Проверка проводится в полном соответствии с требованиями, прописанными в ГОСТ 603289.

Стандарт испытаний проводится с разными типами сталей. К ним относятся такие сплавы, как:

  • Аустенитные;
  • Ферритные;
  • Аустенитно-ферритные;
  • Железоникелевые.

Могут отличаться способы проведения испытаний, которые проверяют уровень стойкости к межкристаллитной коррозии. К ним относится проведение ускоренных испытаний, а также помещение в раствор с фтором и медью.

В проверке применяются образцы, которые полностью отражают характеристики материала и помогают понять, как различные катализаторы коррозии будут влиять на сырье.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Предотвратить межкристаллитную коррозию аустенитной стали и сварных аустенитных швов можно максимальным уменьшением содержания углерода в металле и введением в него элементов, обладающих более сильным сродством к углероду, чем хром. Такими элементами являются титан и ниобий. Связывая избыточный углерод стали и шва в прочные карбиды, нерастворимые в аустените, титан и ниобий исключают возможность выделения карбидов хрома из твердого раствора и обеднение хромом границ аустенитных зерен. При стабилизации металла титаном содержание его должно быть в 5 - 7 раз больше, чем избыточное ( сверх 0 02 %) содержание углерода. При стабилизации ниобием содержание последнего в в металле должно в 9 - 11 раз превышать избыточное содержание углерода. [2]

Наиболее радикальным средством борьбы с межкристаллитной коррозией аустенитных сталей является легирование их титаном или ниобием в количествах, обеспечивающих полное связывание всего имеющегося в стали углерода в стабильные карбиды титана и ниобия. Поэтому в аустенитных сталях, легированных титаном и ниобием, отсутствуют пересыщенные углеродом твердые растворы, а следовательно, и условия для неблагоприятных структурных изменений по границам зерен, создающих чувствительность к межкристаллитной коррозии. Эффективная стабилизация хромоникелевых сталей аустенптного класса достигается при наличии определенных соотношений между титаном ( ниобием) и имеющимся в стали углеродом. Для надежной стабилизации необходимо, чтобы содержание титана было в 5 - 6 раз, а содержание ниобия в 10 - 12 раз больше содержания углерода. [3]

Наиболее распространенной теорией, объясняющей причины межкристаллитной коррозии аустенитных сталей , является так называемая карбидная теория, или теория обеднения. Сущность ее состоит в следующем. [5]

Наиболее распространены три способа предотвращения или уменьшения межкристаллитной коррозии аустенитных сталей : термообработка ( аустенизация); использование сталей с пониженным содержанием углерода; использование сталей, легированных титаном или ниобием. [6]

В применении к сварным швам перечисленные меры борьбы с межкристаллитной коррозией аустенитных сталей в принципе также действенны, однако реализация их не всегда возможна. Речь идет о сложности проведения аустенитизации крупногабаритных сварных конструкций и усвоении титана сварочной ванны. [7]

Эту теорию следует признать наиболее распространенной и наиболее подтвержденной, по крайней мере применительно к сталям и сплавам аустенитного класса. Ниже рассматриваются некоторые из наиболее подробных и интересных исследований, выполненных в последнее десятилетие и касающихся межкристаллитной коррозии аустенитных сталей . [9]

Межкристаллитная коррозия выражается в разрушении металлов по границам зерен. В аусте-нитных сталях при температуре 400 - 800 С ( иногда и при более низкой температуре) по границам зерен выпадают карбиды хрома, в результате чего элементы из аусте-нитных сталей обедняются хромом и теряют коррозионную стойкость. Межкристаллитная коррозия аустенитных сталей наиболее интенсивно протекает в средах, содержащих хлориды. Особенно сильной коррозии подвержены зоны сварных соединений. [11]

Характерным примером влияния микронеоднородности служит межкристаллитная коррозия сварных соединений , которая возникает в сплавах и средах, когда границы зерен обладают более отрицательными потенциалами и являются активными, малополяризующимися анодами. [3]

При дуговой сварке для предупреждения межкристаллитной коррозии сварных соединений рекомендуются сварка на малых погонных энергиях ( q / u, Дж / см) с применением теплоотводящих медных подкладок в целях получения жестких термических циклов и уменьшения времени пребывания металла при высоких температурах; термическая обработка после сварки: нагрев до температуры 1100 С и закалка в воду. При нагреве происходит растворение карбидов, а закалка фиксирует чисто аустенитную структуру. [4]

При дуговой сварке для предупреждения межкристаллитной коррозии сварных соединений рекомендуется сварка на малых погонных энергиях ( q / vCB, Дж / см) с применением теплоотводящих медных подкладок в целях получения жестких термических циклов и уменьшения времени пребывания металла при высоких температурах; термическая обработка после сварки: нагрев до температуры 1100 С и закалка в воду. При нагреве происходит растворение карбидов, и закалка фиксирует чисто аустенитную структуру. [5]

Возможность применения мартенситностареющих и аустенито-мартенситных сталей определяется стойкостью против общей и межкристаллитной коррозии сварных соединений . При сварке сталей с повышенным содержанием углерода в зоне термического влияния наблюдается образование карбидной сетки, приводящей к межкристаллитной коррозии. Восстановление коррозионной стойкости достигается только после полного цикла термической обработки изделия после сварки. [6]

Электроды ЦТ-15 и ЦТ-15-1 следует применять вместо электродов ЦТ-26 и ЦТ-26-1 лишь в тех случаях, когда есть опасность возникновения в процессе эксплуатации межкристаллитной коррозии сварных соединений . Электроды ЦТ-26-1 и ЦТ-15-1 предназначены для наложения корневого слоя, электроды ЦТ-26 и ЦТ-15 - для наложения последующих слоев шва. [8]

Электроды ЦТ-15 и ЦТ-15-1 следует применять вместо электродов ЦТ-26 а ЦТ-26-1 лишь в тех случаях, когда есть опасность возникновения в процессе эксплуатации межкристаллитной коррозии сварных соединений . Электроды ЦТ-26-1 и ЦТ-15-1 предназначены для наложения корневого слоя, электроды ЦТ-26 и ЦТ-15 - для наложения последующих слоев шва. [9]

Электроды ЦТ-15 и ЦТ-15-1, ЦТ-7 и ЦТ-7-1 следует применять вместо электродов ЦТ-26 и ЦТ-26-1 лишь в тех случаях, когда есть опасность возникновения в процессе эксплуатации межкристаллитной коррозии сварных соединений . [10]

Аналогичным образом объясняется отрицательное влияние углерода на коррозионную стойкость хромоникелевых сталей. С одной стороны, углерод, образуя с хромом карбиды типа Сг23С6, уменьшает общее содержание хрома в твердом растворе и тем самым понижает коррозионную стойкость металла. С другой стороны, при увеличении содержания углерода и соответственно карбидов повышается склонность таких сталей к межкристаллитной коррозии. При более высоких содержаниях углерода сварку необходимо проводить в присутствии добавок стабилизирующих элементов - титана, ниобия или тантала. Известно, что газовая сварка в большей степени способствует межкристаллитной коррозии, чем электродуговая, а наилучшие результаты дает аргоно-дуговая сварка, которая проводится с большой скоростью. Кроме того, предотвращение межкристаллитной коррозии сварных соединений возможно при закалке стали на аустенит. [11]

Коррозионные трещины в этом случае появляются уже через десятки часов. Аналогичный эффект обнаружен при изучении стойкости стали 12Х18Н10Т и ее сварных соединений к точной коррозии в морской воде. При обычной и при повышенной ( 100 С) температурах этот вид коррозии развивается крайне слабо со скоростями не более 2 - 10 - мм / год. Однако добавление в морскую воду небольших количеств азотной кислоты резко ( на три порядка) усиливает точечную коррозию. Так, в морской воде с добавкой 0 5 % HNO3 при 100 С скорость точечной коррозии как стали 12Х18Н10Т, так и ее сварных соединений достигает поистине катастрофических размеров - 10 мм2 / тод. Опыты показывают, что в разбавленных ( 35 %) растворах HNO3 при невысоких температурах ( до 90 С) сварные соединения стали 12Х18Н10Т не проявляют склонности к ножевой коррозии. Однако введение в азотную кислоту ионов фтора ( 0 2 % F -) может вызывать появление ножевой коррозии даже при комнатной температуре. Ножевая и межкристаллитная коррозия сварных соединений могут развиваться при комнатной температуре в сильноокислительных средах ( например, 65 % HNOa 10 % I CrgO. Без добавок сильного окислителя к HNO3 ножевая коррозия при низких температурах ( 20 - 40 С) не развивается. Таким образом, анализ экспериментальных данных показывает, что появление и развитие локальной коррозии может происходить при изменении состава среды, приводящего часто к изменению механизма коррозии, вернее к смещению потенциала стали в такие области, в которых возможно протекание коррозионных процессов с высокими скоростями. [12]

Читайте также: