Хромові нержавкі сталі

Сталі корозійнотривкі

Корозією називається руйнування металу під дією навколиш­нього середовища. Ознакою корозії є втрата металевого блиску й поява іржі на поверхні металу. Корозія призводить до істот­ного погіршення механічних властивостей металу і його дегра­дації. Залежно від механізму корозійного руйнування розріз­няють хімічну й електрохімічну корозію.

Хімічна корозія спричинюється дією на метал сухих газів і неелектролітів й не супроводжується появою електричного струму.

Електрохімічна корозія зумовлюється дією на метал елек­тролітів — розчинів, що містять іони і є провідниками електрич­ного струму. Під час електрохімічної корозії виникає електрич­ний струм. До електролітів належать водяні розчини солей, кислот і лугів. Якщо два метали, що перебувають в електролі­ті, отримують різні електродні потенціали, то метал з від'ємнішим потенціалом (анод) віддає свої позитивні іони в розчин й поступово руйнується (розчиняється). Надлишкові електрони переходять в метал, що має вищий електродний потенціал (ка­тод). Сам катод не зазнає руйнування, а електрони з катода переходять у зовнішнє середовище. Що нижчий електродний потенціал металу, то швидше він віддає свої іони в розчин і нижча його корозійна тривкість.

Хімічні елементи — метали й водень — можна розставити в ряд за зменшенням їх електродного потенціалу: Аu, Рb, Ag, Си, Н, Ni, Fе, Zn, Аl. Найвищий потенціал має золото, нульовий потенціал — водень, а найнижчий потенціал із перелічених еле­ментів має алюміній.

Стійкість сталі до корозії можна підвищити, легуючи хро­мом, алюмінієм або кремнієм, які утворюють на поверхні щіль­ні оксидні плівки.

Корозійнотривкими (нержавкими) є всі хромові сталі, ма­сова частка хрому в яких понад 13 %. Хром із залізом утворює неперервний ряд твердих розчинів. Корозійна тривкість нержавких сталей збільшується разом зі збільшенням в них масової частки хрому, середня величина якої становить 13, 17 і 27 %. Отже, хромові нержавкі сталі найбільш тривкі до корозії лише тоді, коли весь хром перебуває у твердому розчині. В цьому випадку він утворює на поверхні щільну захисну оксидну плів­ку типу (Сг, Fе)₂0₃. Вуглець знижує корозійну тривкість хромо­вих сталей, оскільки він зв'язує частину хрому в карбід, через що частка хрому в твердому розчині знижується.

Сталі, які під час нагрівання й охолодження зазнають фазо­вих перетворень, можна зміцнювати гартуванням. Під час від­пуску втрати хрому в твердому розчині на утворення карбідів малі, тому корозійна тривкість загартованих і відпущених хро­мових нержавких сталей залишається високою.

Хромові нержавкі сталі гартують від температури 1000... 1100 °С й відпускають при 700...750 °С, щоб отримати сорбітну структуру або при 200...250 °С — структуру відпущеного марте­нситу.

Сталі марок 08X13, 12X13, 20X13 із сорбітною структурою мають підвищену пластичність і застосовуються для виготов­лення деталей, що працюють в слабоагресивних середовищах (атмосферні опади, водяні розчини солей органічних кислот при кімнатній температурі). Деталі з цих сталей (клапани гідравліч­них пресів, арматура, шнеки і вали в апаратах харчової проми­словості) здатні сприймати ударні навантаження.

Зі сталей марок 30X13 і 40X13, які піддають гартуванню й низькотемпературному відпуску, виготовляють хірургічний ін­струмент, пружини, карбюраторні голки.

Сталі марок 15Х25Т і 15X28 частково використовують без термічної обробки для зварюваних деталей (труби теплообмін­ників). Титан, як сильний карбідоутворювач, запобігає утво­ренню карбідів хрому і сприяє подрібненню зерна.

Дата добавления: 2014-01-07