Гетерогенность сложно влияет на коррозионную стойкость сплавов.
Влияние анодной структурной составляющей сплава на коррозионную стойкость зависит от характера распределения анодной фазы в сплаве: если анодом является узкая зона границы зерна вследствие или обеднения в этой узкой зоне твёрдого раствора легирующим элементом (хромом), или образование непрерывной цепочки, неустойчивой или затрудняющей образование новой фазы, или больших механических напряжений, возникающих при образовании избыточной фазы, то это приводит к интенсивной коррозии границ зёрен, т. е. к межкристаллитной коррозии.
Электрохимическая гетерогенность сплава в зависимости от условий может или не влиять на коррозионную стойкость металлов, или увеличивать, или уменьшать её.
Опытные данные по коррозии ряда металлов и сплавов, в том числе хромистых сталей, указывают на то, что величина зерна мало влияет на скорость коррозии. Исключения составляют случаи, когда на границе зёрен металла условия таковы, что коррозия может приобрести межкристаллитный характер. Увеличение размеров зерна заметно усиливает межкристаллитную коррозию, так как уменьшится длина границ зёрен, следовательно интенсивность коррозии возрастёт.
Механический фактор.
Приведённая ниже таблица наглядно демонстрирует изменение механических характеристик хромистой стали по сравнению с углеродистой:
| Характеристика | Сталь углеродистая (0.25%С) | Хромистая сталь (13%Cr) |
| Предел прочности, кг/мм^2 | ||
| Предел усталости при N=5*10^7 циклов, кг/мм^2 | 16.5 | |
| Условный предел коррозионной усталости при N=5*10^7 циклов, кг/мм^2 в пресной воде в морской воде | --- |
Как видно из таблицы, все вышеприведённые механические показатели для хромистой стали почти в 2 раза выше, чем для углеродистой. Не оставляет сомнений тот факт, что качественный уровень хромистой стали гораздо выше, чем углеродистой, хотя бы даже из-за возможности применения хромистой стали в морской воде.
Кавитационное воздействие.
При больших скоростях движения в жидкости образуются пространства с пониженным давлением в виде вакуумных пузырей. Гидравлические удары, возникающие при замыкании этих пузырей на поверхности металла, создают пульсирующие напряжения, которые разрушают не только защитные плёнки, но и структуру самого металла со скоростями иногда доходящими до 75 мм/год. Этот особый вид коррозии называют кавитационной коррозией. На кавитационную стойкость металлов и сплавов большое влияние оказывает механическая прочность, структура и состояние границ зёрен сплава.
Особой устойчивостью к кавитационной коррозии отличается сталь 30Х10Г10, которая самоупрочняется в процессе кавитации.
Повышения коррозионно-кавитационной стойкости деталей машин достигают наряду с другими необходимыми мероприятиями ещё и повышением прочности и коррозионной устойчивости сплава (легирование хромом, никелем и др.), а так же нанесением различных покрытий (наплавкой более стойки сплавов,хромированием, с помощью армированных эпоксидных покрытий и др.).
Заключение.
Следуя вышесказанному мы можем говорить о том, что даже незначительные добавки хрома в углеродистую сталь делают её коррозионностойкой, кислотостойкой, улучшают её механические характеристики (повышается пластичность с увеличением прочности), повышается её термодинамическая устойчивость а следовательно значительно расширяют область применения этих сталей. Так стали типа Х13 - самые распространённые и наиболее дешёвые нержавеющие стали; их применяют для бытовых назначений и в технике (лопасти гидротурбин, лопатки паровых турбин). Стали эти хорошо свариваются. Из сталей 2Х13 и 4Х13 изготавливают детали повышенной прочности благодаря их хорошим механическим свойствам. Сталь Х17 можно применять как жаростойкую при рабочих температурах до 900°С, стали с содержанием Cr 25-28 % работают при температурах 1050-1150°С.
Большим недостатком этих сталей является то, что возникающая при перегреве (например при сварке) крупнозернистость не может быть устранена термической обработкой, так как в этих сталях нет фазовых превращений. Крупнозернистость создаёт повышенную хрупкость стали (порог хладноломкости переходит в область положительных температур).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
Н. П. Жук «Курс коррозии и защиты металлов».
А. П. Гуляев «Металловедение».
Под редакцией Туманова А. Т. «Методы исследования механических свойств металлов».
А. В. Бакиев «Технология аппаратостроения».