Химические свойства. Коррозия металлов и сплавов. Перспективы применения нелегированного доменного чугуна без выделений графита, страница 7

Таблица 4.1 – Шкалы коррозионной стойкости для железа и железных сплавов

В зависимости от скорости коррозии металлы и сплавы разбиты на группы по десятибалльной шкале. Шкала для железоуглеродистых сплавов приведена в таблице 4.1. Коррозионностойкие чугуны относятся к группам i, ii, iii.

4.2.2 Химического растрескивания У. Эванса

Межкристаллитное растрескивание под действием напряжений и коррозионной среды обычно происходит в материалах, у которых после старения или термической обработки электрохимическая активность границ зерен отличается от электрохимической активности остальных структурных составляющих. Однако происходящая в этом случае коррозия незначительна, а растрескивание иногда наблюдается так быстро (разрушение может произойти даже через несколько минут), что его трудно приписать простому анодному разрушению материала вдоль границ зерен; для анодного разрушения необходима такая плотность тока, которая мало вероятна благодаря поляризации и сопротивлению. (Эделеану указывает, что плотность тока, соответствующая определенной скорости разрушения, не зависит от ширины участков, подвергающихся разрушению). Очевидно, после старения может происходить самопроизвольное разделение смежных зерен вдоль пограничной плоскости, но на некоторых участках существуют прочные связи, удерживающие зерна и границы зерен вместе. Разрушение этих связей может наступить в результате химического или электрохимического действия. Такое состояние материала часто возникает в результате перераспределения атомов в процессе термической обработки (приводящей к неустойчивости материала против коррозионного растрескивания), включая объемные изменения. Усадка может вызвать образование пустот в тех местах, где началось перераспределение атомов, а в результате расширения возможно также перемещение зерен, которое способствует образованию пустот на других участках границ зерен. Даже если после перераспределения атомов не происходит немедленного образования таких пустот, в материале все равно возникают внутренние напряжения, способствующие растрескиванию при приложении растягивающих напряжений и при химическом воздействии, разрушающем связи между зернами и границами зерен.

Шудрон, Эрангель и Лакомб, исследуя алюминиево-цинковые сплавы, состаренные на воздухе, обнаружили наличие больших межкристаллитных трещин и полос скольжения на зернах даже при отсутствии внешних напряжений или значительной коррозии; в вакууме самопроизвольного растрескивания не происходит, но при наличии внешних напряжений в состаренных сплавах появляются межкристаллитные трещины. Может оказаться, что объемные изменения, происходящие в сплаве в процессе старения, не достаточны для разделения зерен, если этому не способствуют внешние растягивающие напряжения или химическое действие водяных паров, вызывающее разрушение устойчивых связей. Перриман и Блэйд обнаружили межкристаллитное разрушение алюминиево-цинковых сплавов при растяжении их в коррозионной среде, не вызывающей интенсивной коррозии; тип разрушения зависел от скорости деформирования и при высоких скоростях деформирования становился внутрикристаллитным; обрызгивание сплава раствором хлористого натрия во время растяжения увеличивало скорость межкристаллитного разрушения.