ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия повышения коррозионной стойкости, виды коррозии и области применения нержавеющих сталей и сплавов из "Коррозионная стойкость нержавеющих сталей, сплавов и чистых металлов Издание 4" Высокая коррозионная стойкость нержавеющих сталей и сплавов основана на явлении пассивности [7, 31, 123]. [c.126] Пассивность — состояние высокой коррозионной стойкости металла или сплава (в условиях, когда с термодинамической точки зрения они являются вполне реакционноспособными), вызванное избирательным торможением анодного процесса [121]. [c.126] Нержавеющие стали хорошо пассивируются не только в азотной кислоте, но и в других реагентах, представляющих сильные окислители. [c.126] Пассивирующим агентом является также кислород воздуха. [c.127] Пассивность нержавеющих сталей зависит от содержания хрома как основного легирующего элемента. Наименьшее содержание хрома, обеспечивающее сталям пассивное состояние, составляет 12%. [c.127] С увеличением содержания хрома коррозионная стойкость нержавеющих сталей в окислительных средах резко возрастает. [c.127] Явление пассивности металлов обычно объясняют воздействием окислительной среды, однако известно, что некоторые металлы очень энергично пассивируются и в неокислительных средах, например молибден в НС1. Поэтому не случайно, что в средах, содержащих хлор-ион, для уменьшения точечной коррозии и повышения общей стойкости следует применять нержавеющие стали, в состав которых входит молибден. [c.127] Для придания высокой коррозионной стойкости в ряде случаев нержавеющие стали легируют не только хромом, никелем и молибденом, но также медью, ниобием и другими элементами. [c.127] Х18Н10, диапазон стойкости значительно больше. Никель, хотя и в значительно меньшей степени, чем хром, повышает пассивируемость стали вследствие торможения анодного процесса растворения и практически не оказывает влияния на катодную реакцию водородной деполяризации. На рис. 5, в и г показано, что и другие легирующие элементы, например медь и молибден, также способствуют еще большему повышению коррозионной стойкости стали. Примером такой стали, содержащей медь и молибден, служит сталь 06ХН28МДТ (см. рис. 5, г), предназначенная для работы в условиях производства серной кислоты и других сернокислотных сред. [c.128] Механизм защитного действия меди и молибдена в стали 06ХН28МДТ сводится к следующему медь уменьшает площадь анодных участков в результате накопления ее в поверхностном слое. Это происходит в области анодного растворения, где в результате электрохимической реакции обмена медь переходит из раствора, осаж-даясь на поверхность стали и создавая таким образом защитный экранирующий слой. [c.128] Молибден, по-видимому, также накапливается в поверхностном слое стаТШ, так как скорость коррозии его при потенциалах, характерных для активного состояния стали, очень мала и обусловлена высокой химической стойкостью поверхностной пленки, которая не восстанавливается на катоде. [c.128] Для исследования механизма пассивности и кинетики процессов, протекающих при пассивации, используют потенциостатический метод. [c.128] На рис. 6 показана схематическая кривая для нержавеющей стали, полученная потенциостатическим методом. [c.128] При потенциале г наступает процесс перепассивации, сопровождающийся значительным возрастанием скорости растворения с ростом потенциала. [c.129] Из рис. 6 следует, что в активной области и области перепассивации скорость коррозии нержавеющих сталей возрастает со смещением потенциала в соответствии с законом электрохимической кинетики. В активнопассивной области, наоборот, скорость коррозии нержавеющих сталей уменьшается с увеличением потенциала, что связано с постепенной пассивацией поверхности металла. [c.129] При полной пассивации скорость коррозии практически не зависит от потенциала. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей определяется величиной стационарного потенциала или потенциалом коррозии. Значение стационарного потенциала зависит от кинетики катодного и анодного процессов и определяется точкой пересечения катодной кривой с анодной. [c.129] На основании анализа потенциостатических кривых скорость коррозии—потенциал можно сделать общий вывод, что при разработке нового конструкционного материала необходимо, чтобы потенциал его в условиях эксплуатации находился в области пассивного состояния, которое возникает при определенном значении потенциала пассивации Ей) и плотности анодного тока пассивации (г п). Для самопассивации нержавеющих сталей и других металлов необходимо, чтобы окислительно-восстановительный потенциал среды, а следовательно, потенциал катодной реакции имел более положительное значение, чем потенциал полной пассивации металла ( п.п), и чтобы катодный ток (скорость катодного процесса) превышал значение плотности анодного тока пассивации (1п). При отсутствии этих условий металл находится в активном состоянии и интенсивно растворяется. [c.129] Общая коррозия. Коррозионную стойкость нержавеющих сталей в различных агрессивных сре-п,ах определяют по потере массы металла на единицу поверхности за единицу времени и выражают в баллах. Такая оценка возможна в случае, если коррозионное воздействие среды равномерно по всей поверхности металла, однако наряду с равномерной коррозией всегда при выборе нержавеющей стали следует учитывать другие виды коррозии, связанные с разрушением локальных (отдельных) участков металла. [c.129] Точечная коррозия. При точечной коррозии (рис. 7) металл разрушается в отдельных местах (точках). Особенности точечной коррозии заключаются в быстром ее развитии и поражении металла на довольно большую глубину, что может снизить механическую прочность. [c.129] Этот вид коррозии наблюдают также настали Х18Н10Т в минеральных водах. В источнике K 6 Тбилисского месторождения она равна 0,06 г/м , а глубина местного поражения за 6 мес, составляет 0,16 мм. [c.130] Вернуться к основной статье