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 1.10. Основные методы выплавки коррозионностойких сталей, сплавов и чугунов

Высокая коррозионная стойкость сталей и сплавов различных структурных классов, рассмотренных в предыдущих разделах, может быть обеспечена лишь при тщательном соблюдении ряда важнейших принципов, которые основаны на теории химического сопротивления материалов, термодинамике, электрохимии. Поскольку легирование некоторыми цветными металлами вносит наибольший вклад в увеличение коррозионной стойкости сталей и сплавов, особое внимание уделим принципам так называемого коррозионностойкого легирования.

Результаты классических и современных исследований сталей и сплавов повышенной коррозионной стойкости позволяют сформулировать следующие принципы их создания:

  • не существует единого способа разработки коррозионностойких сталей и сплавов, удовлетворяющего любым условиям. Способы могут существенно отличаться в зависимости от характера устойчивости металла в данных условиях коррозии;
  • существует принципиальная возможность повышения коррозионной стойкости сталей и сплавов посредством увеличения их термодинамической стабильности. Однако при этом возникает необходимость расходования высокостабильных и благородных металлов, которыми легируют сталь и сплав, что значительно повышает их стоимость. Поэтому повышение термодинамической стабильности путём легирования играет меньшую практическую роль при разработке коррозионностойких конструкционных материале, чем целенаправленное воздействие на электрохимическую кинетику катодного и анодного процессов;
  • знание факторов, контролирующих отдельные стадии коррозионного процесса, позволяет выбирать правильное направление при разработке новых коррозионностойких статей и сплавов;
  • коррозионную стойкость непассивирующихся статей и сплавов (корродирующих с катодным контролем) следует повышать путём снижения катодной активности металла, что достигается посредством уменьшения площади микрокатодов или введения присадок, которые увеличивают катодное перенапряжение. Так же поступают в случае пассивных материалов, обладающих некоторой стационарной или увеличивающейся катодной эффективностью (то есть возможно смещение потенциала коррозии в область положительных значений), которая вызывает активацию анодных участков металла вследствие перепассивации или питтингообразования.

Для пассивирующихся сплавов, легко приводимых к анодному контролю, более эффективно введение добавок, которые замедляют протекание непосредственно анодных процессов (пассивирующие добавки) или облегчают ход катодных процессов (понижают перенапряжение катодной реакции);

Легирование сплавов, повышающее их анодную пассивность (например, введение Сr в Fe), требует значительных затрат дорогостоящих цветных металлов, в то время как легирование благородными металлами, приводящее к возрастанию эффективности катодного процесса, вызывает пассивацию сплавов при относительно малом содержании легирующих элементов (0,5 - 0,1, а в некоторых случаях - 0,01 %). Легирование сплавов катодно эффективными добавками с целью повышения пассивного состояния и коррозионной стойкости металла называют катодным легированием. Этот метод противокоррозионной защиты материалов хорошо зарекомендован себя на практике, в связи с чем рассмотрим основные условия, необходимые для получения положительного эффекта от применения катодного легирования.

К ним относятся:

  • Возможность пассивации металла или сплава в данных условиях.
  • Возможность перекрывания токами катодного процесса (при потенциале пассивации ЕП) критических токов пассивации in, которые не должны быть слишком высокими.
  • Существенно отрицательные значения потенциалов пассивации Еп и полной переписейвации ЕПП необходимые для того, чтобы вводимый в сплав катодный компонент был способен сдвинуть общий потенциал коррозии Екор в область более положительных значений.
  • Отсутствие проявлений транспассивности и питтингообразования при потенциалах, устанавливающихся после введения катодных легирующих добавок.
  • Во многих случаях одновременное легирование сплава добавками, замедляющими анодный процесс (пассивирующие добавки), и добавками, облегчающими катодный процесс (катодные добавки), является наиболее эффективным способом получения сплава высокой коррозионной стойкости.
  • Атомы легирующей добавки в значительной степени сохраняют электрохимическую индивидуальность при образовании сплавов типа твёрдого раствора. Это служит причиной приближённой аддитивности коррозионных свойств многих твёрдых растворов.
  • Сплав становится коррозионностойким, как правило, не сразу, а после определённого взаимодействия с коррозионной средой, в ходе которого образуются некоторые поверхностные структуры, обеспечивающие его коррозионную стойкость. Если сплав устойчив, формирование, поверхностных структур происходит довольно быстро и ограничивается образованием одного или нескольких молекулярных защитных слоев, содержащих повышенное количество устойчивой легирующей добавки. Если сплав менее устойчив, формирование поверхностного слоя может продолжаться довольно долго и приводить к значительному изменению поверхности с образованием утолщённых слоев, которые обычно не отличаются высокими защитными свойствами.

Важно, чтобы сплав сохранял коррозионную стойкость в сильно агрессивных средах не только в результате его перевода в пассивное состояние, но и за счёт снижения скорости его растворения из пассивного состояния.

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.