Coroziunea și protecția anticorozivă
Oteluri pentru a conferi anumite proprietăți mecanice sau rezistența la coroziune a elementelor din aliaj sunt introduse în compoziția lor. Elementele de aliere formează soluții solide cu fier și interacționează între ele sau cu elemente de impurități - incluziuni nemetalice sau faze în exces.
Compoziția chimică a oțelului corespunde standardelor, etichetarea pentru diferite țări producătoare, după cum urmează: Standard - România (sau URSS); AISI - Statele Unite ale Americii; B.8. - Regatul Unit; A.F.N.O.R. - Franța; DIN - Germania (FRG); SIS - Suedia, M82 - Ungaria; CSN - Republica Cehă (Cehoslovacia). Pentru a se referi la o compoziție chimică (de epocă) a oțelurilor în conformitate cu clasificarea națională utilizată digital și litere. Fiecare dintre elementele de aliere este atribuit o literă a alfabetului românesc: X - Cr; H - Ni; M - Mo; G - M; Yu - A1; F - W; C - Si; T - Ti; D - Cu; B - Nb; A - N. Pentru litera care indică elementul, fie una sau două cifre întreagă care corespunde concentrației elementului de aliere în% de masă. Prima clasa de oțel cifră prescurtare corespunde unei concentrații de carbon în sutimi maselor. %.
oțelurile slab aliate conțin în compoziția lor elementele de aliere într-o cantitate de câteva procente injectat în principal oțeluri pentru a conferi anumite proprietăți mecanice și tehnologice.
Un grup special ar trebui să fie din oțel rezistent la coroziune, care structura trebuie să includă crom într-o cantitate de 12 sau mai mult (până la 30)% gr.. Oțeluri acestui grup sunt concepute special pentru a funcționa într-un mediu agresiv, ceea ce este caracteristic pentru industria chimică, în cazul oțelurilor carbon și slab aliate sunt instabile. Clasificarea, nomenclatura și compoziția chimică a oțelului inoxidabil reprezentat GOST 5632-72 interne.
Cromul are o tendință ridicată la pasiveze în medii de diferite pH și un compus anionic. De asemenea, el rezistent la coroziune tingovoy groapă. Curba de polarizare a dizolvării de crom în acid sulfuric este prezentată în Fig. 7.2 (curba 2). Zona pasivizare are loc la un potențial mai negativ decât cel de fier, și
critic curent pasivizare cu aproximativ două ordine de mărime mai mică. Acest lucru implică faptul că crom are o tendință mai mare de a pasivitate decât de fier.
crom pasivitate este prevăzută forma de suprafață a stratului de oxid de Cr2O3.
In regula Fe-Cr implementat Tamman. după aceea
exclude stabilitate creștere aliaj în trepte are loc atunci când proporția de rezistent la coroziune nobil sau atomi în aliajul egal cu n / 8, unde n - un număr întreg (1, 2, 3, 4, 6).
Despre 35,8% gr. Cr, adică la aproximativ 3,8 proporții atomice de crom în aliaje, există o limită de stabilitate pentru medii active, cum ar fi aqua regia.
crom pur (Fig. 7.4). La conținutul de crom specificat are loc reducerea bruscă și bruscă a curentului critic pasivizare, adică inhibă metalic viteza de dizolvare (fig. 7.5).
sunt supuse, de asemenea, o îmbunătățire semnificativă atunci când 12% Cr (Fig. 7.6).
La o concentrație de 17% Cr există oa doua rezistență ascuțită îmbunătățirea pitting. Aliaje care conțin mai mult de 40% Cr ca crom pur, în medii apoase, în general, nu sunt supuse coroziunii în puncte.
Principalul dezavantaj al oțelurile cu crom este tendința lor ridicată la rupere fragilă. Pentru a depăși acest neajuns, din oțel rezistent la coroziune aliat cu nichel. Datorită puterii lor ridicate, ductilitate și rezistență la coroziune de nichel și utilizate ca bază pentru fabricarea de materiale rezistente la coroziune de construcție.
. Nichel reduce rata
difuzia carbonului în rețeaua cristalină a aliajelor pe bază de fier, prevenind astfel separarea fazei de carbură.
contactarea electrolitului).
. Mai mult de 70% din toate sta- inoxidabil fabricate
17% crom și peste 10% din nichel.
este prezentată în Fig. 7.8.
In Fig. 7.8 b. parte desemnată din oțel industrial.
Pentru îmbunătățirea rezistenței la coroziune a oțelurilor inoxidabile crom-nichel-molibden administrat. Molibdenul îmbunătățește pasivitate oțelului în mediile inoxidanți, îngustarea regiunea de dizolvare activă și promovează o reducere semnificativă a tendinței lor de corodare și spații înguste coroziune datorită pitingului dificultate, ușurința repasivare, reducând viteza de dizolvare de metal în focarele localizate la coroziune și creșterea perioadei de inducție.
Molibdenul și tungsten au o rețea cristalină bcc și au solubilitate limitată în fier. Creșterea stabilității apariției hromonikelmolibdenovyh oțelurile molibden stare pasivă, se explică în straturile de pasivizare. Se presupune că potențialul oțelurilor regiunii pasive în care molibden superpassivation expuse, adică se dizolvă pentru a forma un ion molibdat, formarea de amestecuri de oxizi de crom și molibden au proprietăți de barieră mai mari decât oxidul de crom.
Principalele oțeluri dezavantaj hromonikelmolibdenovyh este stabilitatea lor scăzută în medii oxidante. Pentru a face oțelul crom și crom-nichel de caracteristici de rezistență înaltă suplimentar aliate cu wolfram. În plus față de îmbunătățirea proprietăților mecanice ale tungsten, molibden, cum ar fi faptul că mărește rezistența la coroziune a oțelului, dar efectul său nu este atât de eficient.
Concentrațiile de mangan în 6-9%, în combinație cu nichel comparativ furnizează aliajele de nichel-crom cu o solubilitate limită mai ridicată a carbonului și a azotului, o stabilitate crescută austenită.
Azotul este un puternic element de austenită care formează. Este foarte util în austenită și oțeluri austenitice-feritice. Azotul întărește soluția solidă mai puternică decât carbon, crește rezistența împotriva coroziunii pitting încetinește selecția de carbură și faze intermetalici. Cu toate acestea, prezența azotului din clasa oțelurilor feritice este de nedorit, deoarece afectează în mod negativ proprietățile mecanice ale acestora.
Med a introdus în oțelul, crește rezistența la acizi minerali.
și astfel îndepărtat din soluția solidă carbon. Atunci când este administrat în oțel de rezistență din oțel împotriva tipurilor de coroziune locale crește.
Elemente S. Pb, Se este introdus în aliajele pentru a îmbunătăți prelucrabilitatea. A1 și 81 creșterea rezistență la căldură, metale rare microadditive (bor și zirconiu) îmbunătățirea proprietăților mecanice.
Astfel, direcția majoră a creșterii rezistenței la coroziune a materialelor de construcții este alierea anticoroziv.
Reglementarea compoziției în fază de oțel. Oțel Actual sunt sisteme eterogene care conțin în soluție solidă - o matrice metalică - faze străine (așa numitele faze în exces și incluziuni nemetalice). Faza de exces (acestea includ carburile, nitruri, siliciuri, boruri) și incluziuni nemetalice (oxizi și sulfuri) sunt formate prin interacțiunea impurităților și elemente de aliere ale oțelurilor sunt diferite de compoziția chimică matrice metalică, structura cristalină și caracteristicile electrochimice. În ciuda numărului relativ mic (de la sutimi în fracțiuni de zece greutate.%) Faze contribuie la străine rata cumulativă a anodice și catodice proceselor și natura dizolvării metalului.
sau o fază de dizolvare este mai mică de soluție solidă, acumularea treptată pe suprafața sa a oțelului va scădea rata globală de dizolvare, prin reducerea proporției de dizolvare a suprafeței și dificultățile de difuzie a proceselor de aprovizionare și evacuarea participanților reacției electrochimice. Dacă la E viteză de dizolvare de fază armatură depășește viteza de dizolvare a metalului matricei, dizolvarea selectivă are loc conduce adesea la dezvoltarea proceselor de coroziune locale. Astfel, pentru a realiza creșterea rezistenței la coroziune a oțelului inoxidabil comparabile obținute cu dopaj suplimentar cantitate suficient de mare de elemente de aliere scumpe și rare, pot fi reglementate în compoziția lor fază. Pentru oțeluri inoxidabile se realizează prin prevenirea formării în structura carburilor de crom si sulfuri marga-netssoderzhaschih implementate în diverse moduri - rafinarea metalelor sau modificarea elementelor sale având mai mare decât Cr și Mn, o afinitate pentru carbon sau sulf, și formând un ele persistente conexiune. Ambele metode sunt puse în aplicare în etapele de topire și de retopire de metal.