ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Точечная коррозия нержавеющих сталей и других пассивирующихся металлов из "Коррозия металлов Книга 1" Пассивирующиеся металлы (например, нержавеющие стали) стойки во многих средах и прекрасно служат в течение длительного времени. В некоторых растворах поверхность их остается совершенно неизмененной, однако, если начинается коррозия, то она сосредоточивается на очень небольших участках и протекает с большой скоростью. Такая точечная коррозия обычно развивается по границам зерен сплава и является весьма неприятной разновидностью коррозии, так как быстрота ее действия часто приводит к образованию сквозных отверстий в металле. [c.61] Этот вид коррозии свойствен любому металлу, однако типичен именно для пассивирующихся металлов (алюминий, никель, хром). Механизм точечной коррозии нержавеющих сталей является характерным для механизма коррозии многих, если не всех, пассивирующихся металлов. [c.61] Можно принимать различные предохранительные меры против точечной коррозии, однако появление ее, например, в морской воде является, в конце концов, делом времени. В зависимости от свойств сплава и внешних условий точечная коррозия в этом случае наступает через несколько месяцев или несколько лет. [c.61] Точечная коррозия начинается вследствие нарушения пассивности на каком-либо небольшом участке поверхности металла. Это сопровождается образованием гальванической пары, анодом которой является очень малая активная поверхность, а катодом — вся поверхность пассивного металла. Большая разность потенциалов (0,5—0,6 в для стали 18-8), характерная для такого пассивно-активного элемента , обеспечивает большую силу анодного тока, что и объясняет быстрый коррозионный процесс на весьма малой анодной поверхности. Пассивность металла, окружающего небольшой анод, и активирующее (нарушающее пассивность) действие продуктов коррозии объясняют, почему разъедание распространяется вглубь металла, а не по всей его поверхности. Высокую э. д. с. такого элемента можно отнести за счет большой катодной поверхности при соответствующем количестве деполяризатора (растворенного кислорода или другого окислителя), обеспечивающего постоянное протекание коррозии. [c.61] Если коррозионная среда содержит ионы хлора, как это часто бывает, то продуктами коррозии в раковине-аноде являются в основном концентрированные растворы хлористого железа и других хлористых металлов, входящих в состав данной стали. Эти растворы — кислые (pH с 1,0) и нарушают пассивность. Неудивительно поэтому, что концентрированные растворы большой плотности, образующиеся в раковинах, могут вытекать из них и нарушать пассивное состояние в направлении действия силы тяжести. В таком случае образуются удлиненные раковины, что типично для нержавеющей стали,, погруженной в относительно спокойную мирскую воду или раствор хлорного железа. [c.62] Две совершенно одинаковые плавки нержавеющей стали, имеющие один и тот же химический состав и находящиеся в одних и тех же внешних условиях, могут вести себя различно в отношении точечной коррозии. Здесь играют роль подчас незаметные различия при изготовлении сплавов. С другой стороны, один и тот же сплав (одной плавки) будет подвергаться точечной коррозии в большей или меньшей степени в зависимости от условий окружающей среды. Следовательно, необходимо рассмотреть оба эти фактора. [c.62] Влияние среды. Точечная коррозия чаще всего наблюдается в присутствии ионов хлора в сочетании с таким деполяризатором, как кислород (или другие окислители). Для сохранения пассивного состояния обычно требуется кислородно-окислительная среда однако, наряду с высокой коррозионной стойкостью, она вызывает также появление точечной коррозии. Окислитель часто может действовать как деполяризатор в пассивно-активном элементе , возникшем вследствие нарушения пассивности в определенной точке или на ограниченной поверхности. Этому разрушению особенно способствуют ионы хлора. [c.63] Точечная коррозия происходит в растворах хлористых металлов, если стандартный окислительно-восстановительный потенциал их выше, чем 4-0,15 в (табл. 1). Например, сталь 18-8, погруженная в Ю /,, раствор хлористого никеля, находящийся в открытом сосуде, в течение 24 час. корродирует со скоростью 0,066 см год без признаков точечной коррозии. Однако, если прибавить к раствору перекись водорода, то нержавеющие стали, включая и стали, содержащие молибден, подвергаются сильному действию точечной коррозии. В этом случае окислительно-восстановительный потенциал будет положительнее, чем 4-0,15 в. [c.63] ИХ окислительно-восстановительные потенциалы лежат выше в. В сильно перемешиваемых аэрированных растворах точечная коррозия выражена менее ясно, чем в неподвижных, частично аэрированных. Поток жидкости уносит продукты коррозии, которые отлагались бы в противном случае в раковинах и трещинах. Это способствует сохранению пассивной поверхности, благодаря равномерно-свободному доступу растворенного кислорода. [c.64] Данные, иллюстрирующие влияние скорости движения жидкости на снижение точечной коррозии нержавеющей стали в морской воде, приведены в табл. 17 (стр. 442). [c.64] Независимо от концентрации раствора хлористого натрия, точечная коррозия при кипении никогда не наблюдалась. В этих случаях в растворах отсутствует кислород, а следовательно, не существует и условий для работы пассивно-активных элементов . С повышением щелочности раствора точечная коррозия также уменьшается. В аэрированном 20 / растворе NaOH при 90° нержавеющие стали (с присадкой молибдена и без нее) не подвергаются действию точечной коррозии (опыты длились 24 часа) при испытаниях с добавкой от О до 10 /о Na l, хотя наблюдается некоторая потеря веса (от 2 до 18 мг дм -сутки) [2]. Имеются сообщения [3], что введение в холодильные солевые растворы 1 /о Nag Og предотвращает точечную коррозию сталей 18-8 (эксплуатация от 2 до 5 лет). Будет ли иметь место значительная точечная коррозия в концентрированных щелочных растворах — неясно, так как измерения потенциалов показывают, что пассивность в этом случае нарушается [1]. [c.64] Число раковин при точечной коррозии возрастает с температурой, а потеря веса проходит через максимум, показывая этим, что при более высоких температурах образуются более мелкие раковины. С повышением концентрации хлористого натрия число раковин также быстро растет, но при высоких концентрациях наблюдается склонность к более равномерной коррозии. [c.65] Факторы, зависящие от металла. Коррозионные раковины возникают вследствие наличия мельчайших включений структурных составляющих сплава или загрязнений, а также в результате той или иной термической или механической обработки. Истинная природа этих раковин еще недостаточно выяснена. [c.65] Стабилизированная титаном сталь 18-8, подвергавшаяся нагреву при температуре 600° в течение 112 час., в растворе хлорного железа пострадала от коррозии примерно в 10 раз сильнее, чем та же сталь, закаленная при температуре 1100°. Аналогичное поведение наблюдалось у безугле-родистой стали 18-8 (0,00Р/о С), изготовленной из электролитических металлов путем сплавления их в вакууме и выдержанной при температуре 600° [4]. Следовательно, карбиды как таковые в данном случае не участвуют в образовании зародышей раковин. Точно также было установлено (путем добавки 0,24 /о К), что азот не играет роли в появлении раковин. [c.66] Сравнительные данные о коррозии листовой стали 18-8, легированной ниобием и титаном, приведены в табл. 2иЗ [6]. [c.68] Селен в стали 18-8 сильно увеличивает точечную коррозию в растворах хлорного железа. В растворах хлористого натрия влияние селена на точечную коррозию стали 18-8 относительно меньше. Окисные и силикатные включения оказывают незначительное влияние на точечную коррозию по сравнению с указанными выше элементами. [c.69] Механическая или электролитическая полировка иногда сокращает число раковин (раковин становится меньше, но по размерам они крупнее). [c.69] Влияние механической обработки. Сильный наклеп увеличивает точечную коррозию стали 18-8 в растворах хлорного железа [5]. [c.69] Вернуться к основной статье