Исследование коррозионной стойкости магнитно-электрических покрытий из высоколегированных наплавочных материалов, страница 4

Всеми этими особенностями в должной мере обладает хром, являющийся одним из элементов, повышающих стойкость стали к высокотемпературному окислению. Структура оксидной пленки на поверхности стали и сплава определяется парциальным давлением кислорода и упругостью диссоциации (таблица 3.2).

Таблица 3.2 – Упругость диссоциации оксидов при 1000˚С.

Реакции

Упругость диссоциации,

МПа

FeO↔Fe+1/2O2

Fe3O4↔3FeO+1/2O2

Fe2O3+2/3Fe3O4+1/6O2

CaO↔CO+1/2O2

NiO↔Ni+1/2O2

Cr2O3↔2Cr+3/2O2

Al2O3↔2Al+3/2O2

SiO2↔Si+O2

1,7•10-16

2,8•10-19

1,7•10-7

1,6•10-12

1,7•10-11

2,5•10-23

1,3•10-36

1,1•10-29

Структура оксидной пленки хромистой стали по ее толщине показана на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 – Структура поверхностной оксидной пленки сплава системы Fe-Cr:

1-сплав; 2-оксиды; 3-кислород воздуха.

Парциальное давление кислорода внутри пленки в направлении к поверхности сплава постепенно снижается, однако хром способен к образованию оксида Сг203 в самом нижнем ее слое при самом незначительном парциональном давлении кислорода.

Стали и сплавы с высоким содержанием хрома имеют высокую стойкость к высокотемпературному окислению в связи с тем, что он обеспечивает быстрое образование плотной защитной пленки, состоящей из оксида Сг203 .

На рисунке 3.9 показаны данные по предельной температуре применения коррозионно-стойкой стали без защитной атмосферы. Наиболее стойкими к высокотемпературному окислению являются стали 310 и 446 с высоким содержанием хрома, высокой стойкостью обладают также никелевые сплавы «хастеллой» и «инконель».

Испытание на коррозионную стойкость. Ниже рассмотрены способы испытаний на стойкость к различным видам коррозии в соответствии с приведенной классификацией.

1. Испытание на стойкость к МКК выполняют по различным методикам; некоторые, из которых перечислены в таблице 3.3.

2.Испытание на стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением осуществляют в агрессивных жидких средах, состав которых приведен в таблице 3.4. Японским промышленным стандартом (G0576) установлен способ испытаний на стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением в среде кипящего 42%-ого раствора хлористого магния. Испытание осуществляют при постоянной нагрузке, обеспечивающей в образцах постоянное напряженное состояние.

1

2

Температура, ˚С

|200        |400        |600          |800         |1000

304

LC, 18Cr-9Ni

870

//////////////////////////////////////////////

925

309

23Cr-14Ni

980

///////////////////////////////////////////////////////

1095

310

25Cr-20Ni

1035

///////////////////////////////////////////////////////

1095

316

17Cr-12Ni-3Mo

870

///////////////////////////////////////////////

925

317

19Cr-13Ni-4Mo

870

////////////////////////////////////////////////

925

321

18Cr-11Ni-Ti

870

///////////////////////////////////////////////

925

330

15Cr-35Ni

1035

//////////////////////////////////////////////////////////////

1150

347

18Cr-12Ni-Nb

870

//////////////////////////////////////////////

925

405

13Cr-Al

815

/////////////////////////////////

705

410

12Cr

815

/////////////////////////////////

705

430

17Cr

870

///////////////////////////////////////

815

446

25Cr

1175

//////////////////////////////////////////////////////////

1095