Коррозионная стойкость сварных соединений
При сварке хромоникелевых сталей межкристаллитная коррозия может наблюдаться на следующих участках сварного соединения:
В основном металле на некотором расстоянии от шва;
В металле шва;
3) непосредственно у границы сплавления.
Появление очагов коррозии на некотором расстоянии от шва (рис. 204) связано с длительным пребыванием металла в температурном интервале 450—850 °С и выпадением из аустенита комплексных карбидов железа и хрома, обедняющих хромом периферийные участки зерен аустенита.
Потеря коррозионной стойкости металла и приводит к его разрушению по границам зерен. Возможность появления межкристаллитной коррозии в зависимости от температуры и времени иллюстрируется на рис. 205.
Как видим, наименьшее время выдержки, необходимое для того, чтобы металл приобрел чувствительность к межкристаллитной коррозии, лежит в температурном интервале 730—750°С. Отвечающее этому интервалу время называется критическим — tKP.
Как ниже, так и выше указанных температур увеличивается время, нужное для появления в металле чувствительности к коррозии, а при температуре более 850 °С структурных изменений, способствующих межкристаллитной коррозии в металле, вообще не наблюдается.
Большое влияние на величину tKP оказывает содержание углерода в стали: с увеличением количества углерода значение tKP интенсивно уменьшается (рис. 206).
Поэтому одним из средств борьбы с межкристаллитной коррозией стало снижение содержания углерода в хромоникелевых сталях.
Увеличить tKP можно также за счет введения в металл более сильных карбидообразователей, чем хром, например Ti, Nb. В этом случае обеднение хромом аустенита не происходит, так как образуются преимущественно мелкодисперсные карбиды титана или ниобия. Исходя из этих соображений, хромоникелевые стали легируют титаном или ниобием.
К числу наиболее существенных мер борьбы с межкристаллитной коррозией в зоне термического влияния относятся следующие:
Закалка на гомогенный твердый раствор. При нагреве под закалку выпавшие карбиды хрома растворяются в аустените. Последующее быстрое охлаждение позволяет получить однородный аустенит. Однако повторный нагрев в области критических температур может снова привести к выпадению карбидов хрома.
2. Стабилизирующий, или диффузионный, отжиг, заключающийся в нагреве металла при 850—900 °С в течение 2—3 ч с последующим остыванием на воздухе. В этом случае при остывании карбиды хрома выпадают наиболее полно, но за счет диффузионных процессов содержание хрома в объеме зерен аустенита выравнивается и поэтому металл становится нечувствительным к межкристаллитной коррозии.