производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр

Глава 1. Коррозионностойкие стали и сплавы / Глава 1.8. Коррозионностойкие стали специального назначения / Глава 1.8.3. Литейные коррозионностойкие стали. Структура, свойства, термическая обработка и область применения

В технике часто встречаются литые изделия. Это обусловлено тем, что некоторые сплавы (например, Fe-Si), имеющие высокую коррозионную стойкость, отличаются повышенной твёрдостью и хрупкостью во многих агрессивных средах и могут применяться только в литом состоянии. Так, усложнение узлов и деталей химического оборудования вызывает необходимость выпуска литья из нержавеющих сталей.

При разработке новых марок литых нержавеющих сталей стремятся снизить в них содержание Ni и, одновременно, повысить прочность и коррозионную стойкость посредством специального легирования.

Литые нержавеющие стали подвержены МКК, поэтому для её предупреждения их легируют Ti. Однако этот металл ухудшает литейные свойства стали и вызывает образование пор в отливках. Литейные свойства аустенитных сталей типа XI8Н9ТЛ ниже, чем углеродистых.

Хромомарганцевые аустенитные стали (например, 1Х18Н4Г4Л и 2Х18Н4ГЛ) имеют лучшие литейные свойства, чем стали типа 18-8, поэтому их молено с успехом использовать вместо сталей 18-8 при условии равноценной коррозионной стойкости там, где требуются литые коррозионностойкие материалы.

Повышенную коррозионную стойкость в горячей H2SO4 имеет литейный высоколегированный сплав 0Х28Н55М8Д5Л. Литейные свойства таких сплавов лучше, чем сталей типа Х18Н9ТЛ.

Введение в литейные сплавы Си и Si увеличивает их жидкотекучесть.

Литейные сплавы повышенной прочности (0,05 % С; 18-20 % Сr; 9-12 % Ni; 1 % Мn; 2,7-3,2 % Сu ; 3,0-5,0 % Si; 0,75-1,20 % Nb) превосходят по коррозионной стойкости стали типа Х18Н9ТЛ. Они также обладают высокой сопротивляемостью износу.

В растворах H2SO4 литые стали типа Х18Н18М6Д5С5 и Х18Н16М6Д1,5 имеют скорость коррозии менее 0,35 г/м2 • ч. В НС1 можно использовать сплав Н65М28Д5, скорость коррозии которого составляет не более 0,6 г/м-ч.

В условиях абразивного износа в растворах H2SO, при температуре до 50 °С рекомендуется применять сплавы повышенной твёрдости (46 - 55 HRC) и коррозионной стойкости (скорость коррозии не более 0,10-0,06 г/м ч). К таким сплавам, например, относятся: Н60М28С10, Х15Н55М16Д5С10 и Н55М28Д5С10.

Хромистые литые стали, содержащие 17 - 25 % Сr, а также стали с добавками Мо и Ti имеют ферритную структуру и могут применяться в окислительных средах: природная атмосфера; кислые шахтные воды; растворы HNO3, СН3СООМ и т.д.

Значительное повышение коррозионной стойкости хромистой литой стали Х28ТЛ в неокислительной среде (например, H2SO4) происходит при её катодном легировании присадкой 0,5 % Pd.

Сплавы системы Fe-Si, содержащие 14-18 % Si, широко используются в промышленности вследствие их высокой коррозионной стойкости в различных агрессивных средах. Причём коррозионная стойкость этих сплавов резко возрастает при наличии в их составе не менее 14,5 % Si. Данное количество Si соответствует составу интерметаллида Fe3Si (14,3 % масс. Si), при котором в сплавах системы Fe-Si происходят процессы упорядочения.

Электрохимическое поведение сплавов Fe-Si, содержащих 8-20 % Si, в H2SO4 свидетельствует о том, что их коррозионная стойкость при наличии 16 % Si и более обусловливается образованием на поверхности пассивной плёнки SiCb. Плёнка, формирующаяся на сплавах с меньшим содержанием Si, состоит в основном из окислов Fe. Она становится устойчивой не сразу, а в течение некоторого промежутка времени. Поэтому вначале при попадании сплава в раствор H2SO4 скорость его коррозии довольно высока.

В целом коррозионная стойкость сплавов системы Fe - Si определяется наличием на поверхности плёнки SiO2, которая устойчива во многих агрессивных средах. Исключением являются фтористоводородная кислота и концентрированные щёлочи.

Сплавы Fe-Si имеют очень высокую коррозионную стойкость в растворах H2SO4 вплоть до температур кипения. Так, их скорость коррозии в 40 % - ной H2SO4 не превышает 0,5 мм/год, а в 60 - 94 % -ной менее 0,025 мм/год. В HNO3 сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, особенно когда раствор HNO3 концентрированный, а температуры близки к температурам кипения. В случае Н3РO4 сплавы системы Fe-Si стойки при любых концентрациях растворов и в широком интервале температур.

Наименьшую стойкость эти сплавы имеют в растворах НС1. При легировании Мо (2-5 %) сплавов Fe-Si их коррозионная стойкость в горячей НС1 увеличивается.

Железокремнистые сплавы используют для изготовления вентилей, центробежных насосов (при перекачивании агрессивных жидкостей), теплообменников для процессов переработки агрессивных сред, аппаратуры для упаривания H2SO4. Например, данные сплавы хорошо зарекомендовали себя в качестве материалов для труб диаметром 0,5 м, по которым протекал 95 %- ный раствор H2SO4 при температуре 285 °С, а температура продуктов горения, использовавшихся для подогрева труб, составляла около 590 °С. Кроме того, сплавы Fe-Si стойки в упаривателях 60 - 95 %-ной FI2SO4 при 200 °С.

Литейные сплавы системы Ni-Si-Cu (например, сплав, имеющий химический состав: 11-12 % Si; 3,0-4,5 % Сu; матрица -Ni; содержание примесей составляет: до 0,1 % Аl; 0,1 % Мn; 0,15 % Fe; 0,1 % С) обладают высокой коррозионной стойкостью в H2SO4 до температур 170 °С.

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

ООО НПП "Укринтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНИ Лаборатория"
+38 (098) 262-48-92

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.