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 |
|||||||||||
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.