Хромоникелевые стали Х18Н9

Федеральное агентство по образованию

Нижнекамский химико-технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет»

Кафедра ПАХТ

РЕФЕРАТ

по дисциплине "Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии"

Тема: «Хромоникелевые стали Х18Н9»

Нижнекамск. 2010 г.

Содержание

Введение

Анализ и структура хромоникелевых сталей

Коррозионные свойства хромоникелевых сталей

Хромоникелевые стали сложных систем

Литература

Введение

С целью придания обычным железоуглеродистым сплавам коррозионной стойкости в агрессивных средах и жаростойкости при высоких температурах железоуглеродистые стали легируют хромом, никелем, молибденом, кремнием, алюминием и другими элементами. Выбор легирующих элементов определяется эксплуатационными условиями конструкции, для которой предназначается сплав. Так, хром является наиболее часто применяемым легирующим элементом для создания как коррозионностойких, так и жаростойких сплавов на железной основе. Объясняется это тем, что хром обладает способностью передавать свое свойство пассивироваться железоуглеродистым сплавам, а также повышать защитные свойства высокотемпературной окалины.

Никель при значительных его добавках способствует образованию γ - фазы и ее стабильности в железных сплавах, обеспечивает высокие механические и технологические свойства сплавов (пластичность, вязкость, прокаливаемость и др.) и повышает также их коррозионную стойкость в депассивирующих средах, едких щелочах, расплавах солей и др.

Анализ и структура хромоникелевых сталей

Железо и никель, обладая взаимной растворимостью, дают непрерывный ряд твердых растворов. Никель способствует образованию сплавов с неограниченной γ - областью. Железоникелевые сплавы устойчивы в растворах серной кислоты, щелочей и ряда органических кислот. Однако железоникелевые сплавы не нашли широкого применения в качестве конструкционных материалов в химическом машиностроении, так как они не имеют особых преимуществ па сравнению с хромистыми сталями.

Особо большое распространение нашли стали системы Fe - Cr - Ni без дополнительных присадок и с присадками титана, ниобия, молибдена, меди и др. Введение никеля в систему Fe - Cr вносит значительные изменения в структуру сплава и расширяет область существования аустенита. В зависимости от содержания хрома и никеля в сплаве, хромоникелевые стали подразделяются на аустенитные, аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные. С возрастанием содержания никеля увеличивается область существования γ-фазы, аустенитная структура делается устойчивой при достаточном содержании никеля уже при низких температурах. Повышение содержания хрома, наоборот, уменьшает, область существования γ-фазы. Для получения стали аустенитного класса в системе Fe - Сr - Ni, как это видно из диаграммы на рис.1, достаточно добавки 8 % Ni при содержании хрома 18%.

Рис. 1. Структурная диаграмма хромоникелевых сталей (по Мауеру и Шерреру)

На рис.2 приведена диаграмма, показывающая влияние хрома в железоникелевых сплавах с 8% Ni на положение фаз при различных температурах. Из диаграммы следует, что для получения однофазной γ-структуры при повышенных температурах нельзя увеличивать содержания хрома сверх 20%. Для сохранения аустенитной структуры при более высоком содержании хрома необходимо повысить содержание никеля. Так, для стали

Рис.2 Положение фаз в сплавах железа

хромоникелевая сталь коррозия

Как видно из диаграммы на рис. 2, σ-фаза появляется в системе Fe – Cr-Niв широком интервале составов по хрому и никелю. Область образования чистой интерметаллической σ-фазы лежит приблизительно при 50 % Cr.σ-фаза обладает ограниченной растворимостью в α- и γ- твердых растворах и выделяется в хромоникелевых сталях при температурах приблизительно 900-950°С. Выделяясь в ряде случаев по границам зерен, она сообщает сплаву большую хрупкость. Присадка ферритообразующих элементов (Cr, Ti, Аl и др.) ускоряет образование σ-фазы, а присадка аустенитообразующих элементов (N, С и др.) замедляет ее выделение.

Коррозионные свойства хромоникелевых сталей

Наряду с высокими механическими и технологическими свойствами в хромоникелевых сталях может возникать склонность к межкристаллитной коррозии, в особенности после медленного охлаждения или длительного нагрева стали, а также после повторного нагрева (отпуска) закаленной стали в интервале температур500-850 °С вследствие выпадения по границам зерен карбидов. В связи с этим недостатком хромоникелевой стали ограничивается её применение для сварных конструкций, так как при сварке металл около шва нагревается до 500-850 °С. ' Опасными зонами при сварке аустенитных сталей являются зоны по линии сплавления, по которой в некоторых средах (азотная кислота ( возможно возникновение ножевой коррозии, а также зона, расположенная на некотором расстоянии от шва, где металл подвергается нагреву 500-850°С и возможно выпадение карбидов хрома.

Межкристаллитная коррозия вызывает большую потерю прочности конструкции, часто без изменения внешнего вида. Большинство исследователей считает, что межкристаллитная коррозия хромоникелевых сталей объясняется электрохимической неоднородностью поверхности стал

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать