Стойкость к МКК что это?

Испытания на стойкость к межкристаллитной коррозии

Одно из опасных разрушений металла — межкристаллитная коррозия (МКК), то есть появление ржавчины вдоль границ кристаллов (зерен). Визуально этот процесс невозможно определить, металл же при этом теряет прочность и пластичность. В вы можете заказать испытания на стойкость к межкристаллитной коррозии в соответствии с

К межкристаллитной коррозии склоны многие сплавы, имеющие неоднородную структуру и содержащие в составе железо, алюминий и никель. Также ей подвержена нержавеющая сталь.

Причины возникновения межкристаллитной коррозии

Обычно межкристаллитная коррозия возникает в месте сварного шва или в ситуации, когда неправильно проводится термообработка металла. При неверно выбранном термическом режиме границы зерен остаются активными, а сами зерна пассивными. В результате содержание хрома на границах уменьшается, и это способствует образованию ржавчины.

Поэтому этот вид испытаний часто заказывается в комплексе мероприятий по контролю сварных швов.

Методы испытаний

В зависимости от химического состава специалисты лаборатории выбирают наиболее подходящий анализ для выявления коррозии. Наиболее распространены следующие методы:

• АМУ — образцы металла выдерживаются в растворе сернокислой меди и серной кислоты в присутствии металлической меди.
• АМУФ — этот анализ можно назвать ускоренным вариантом предыдущего исследования. Но в нем обязательно не только присутствия меди, но и иона фтора.
• ВУ — анализ проводится в серной кислоте в присутствии окисного сернокислого железа.
• ДУ — образцы испытывают на стойкость к коррозии, в растворе азотной кислоты.

В растворе образец находится определенный промежуток времени. Затем его вынимают, загибают и рассматривают при помощи лупы или микроскопа. Если будут обнаружены трещины на заготовках, то металл признается неустойчивым к межкристаллитной коррозии.

Данные образцы не прошли испытание на стойкость к межкристаллитной коррозии

Данные образцы успешно прошли испытание на стойкость к межкристаллитной коррозии.

Например, испытания на МКК, за которым к нам обращались в последнее время:

• Испытание на МКК по методу АМУ с провоцирующим нагревом (ГОСТ 6032).
• Проверка на отсутствие склонности к межкристаллитной коррозии (ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 5949-75, сталь 12х18н10т — круг).

Цена исследования

Стоимость исследования зависит от объема работ и применяемого метода.

Оплата счёта обычно происходит за результат — после проведения исследования.

Требования к образцам по

«Стали и сплавы . Методы испытаний на стойкость против межкристаллитной коррозии».

4.2. Изготовление образцов из заготовок

Образцы изготавливают из следующих видов металлопродукции:

• из листа, ленты, сортового и фасонного проката, трубной заготовки, поковок, отливок, металла шва, наплавленного металла — плоские (таблица 1);
• из проволоки и сортового проката диаметром или толщиной не более 10 мм — в исходном сечении.

Допускается изготовление цилиндрических образцов для испытания по методу ДУ — из всех видов металлопродукции:

из труб — сегменты, кольца (D >= h), партубки (D

ООО «Диагностика-металлов» предлагает представительство Ваших интересов в Уральском регионе:

Челябинск, Екатеринбург, Курган (уточните возможность по телефону):

• Контроль качества и количества отгружаемой продукции.
• Комплексная услуга по оценке состояния продукции и соответствия её заявленным нормам.

Аккредитованная лаборатория. Проводим ультразвуковую диагностику металла (неразрушающий контроль), химический анализ и испытания чёрных и цветных металлов и сплавов.

Межкристаллитная коррозия – опасная и невидимая

Межкристаллитная коррозия (МКК) считается одним из наиболее опасных вариантов разрушения металла из-за того, что в большинстве случаев ее невозможно определить визуально.

1 Ключевые особенности МКК – механизм и факторы развития

Под описываемым типом коррозии понимают разрушения металлов, наблюдаемые, как правило, вдоль границ кристаллов (иначе их называют зернами). Это приводит к тому, что материал теряет свои прочностные возможности и пластичность. МКК является разновидностью местной коррозии. Обычно она негативно воздействует на сплавы и металлы, склонные к пассивности. К таковым относят нержавеющие стали (хромистые и хромоникелевые), композиции на основе никеля, алюминия.

Межкристаллитная коррозия обусловлена расслаиванием твердого раствора, что приводит к появлению по границам зерен особых фаз, в которых имеется чрезмерное количество того или иного элемента металлического сплава. При этом в зонах, прилегающих к границам кристаллов, объем такого элемента получается минимальным. Под влиянием определенной среды с агрессивными характеристиками на анодах отмечается растворение обедненных либо обогащенных участков.

По сути, МКК, как видно из описания ее механизма, является электрохимической реакцией, приводящей к быстрому разрушению металлических конструкций и изделий. Чаще всего подобное наблюдается в сплавах с большим содержанием хрома. В средах с высоким показателем окисленности описываемая нами коррозия обуславливается тем, что насыщенные фазы растворяются по избирательному принципу. В ситуациях, когда в фазах есть легирующие добавки (медь, ванадий, молибден, марганец, вольфрам), процесс растворения ускоряется.

Основные факторы МКК следующие:

• высокая температура среды и период выдержки металла в ней;
• наличие в сплаве легирующих добавок, которые склонны к перепассивации;
• агрессивность эксплуатационной среды.

Межкристаллитное разрушение может иметь различную скорость. Она зависит от того, каким конкретно потенциалом располагает металл. Обычно ускорение протекания МКК фиксируется при далее указанных величинах: 0,35 В (потенциал так называемого активно-пассивного перемещения); от 1,15 до 1,25 В (транспассивная зона).

2 Частные случаи межкристаллитного разрушения

МКК сильно подвержены дюралюминиевые сплавы. Механизм их разрушения следующий. На границах кристаллов происходит выпадение CuAl2 – соединения интерметаллического типа. Оно разрушается, при этом наблюдается выделение водорода. На данном интерметаллиде нет предохраняющей пленки (из-за отсутствия в растворе окисляющего вещества), поэтому он растворяется достаточно быстро.

В большинстве случаев межкристаллитная коррозия дюралюминиевых изделий отмечается на участках, где имеются микроскопические поры и небольшие трещины. Реже разрушения начинаются в питтингах. Они образуются между границами кристаллов. В этом случае развитию коррозии способствует то, что внутри питтинга отмечается некоторое подкисление электролита. По указанным причинам дюралюминиевые изделия (как и многие иные сплавы на основе алюминия) желательно защищать от разрушения посредством уплотнения их структуры.

Часто встречающейся разновидностью МКК является ножевая коррозия. Она отмечается на сварных соединениях. Ножевое разрушение считается локальным, оно протекает между швом и основным металлом. В большинстве случаев такому разрушению подвергаются сварные соединения: сплавов с высоким содержанием молибдена; металлических композиций, в которые добавлен титан; хромоникелевых высокоуглеродистых сталей.

При сварке таких сплавов происходит взаимодействие холодного и нагретого до 1300° металла. Карбиды титана либо хрома при этом растворяются в расплаве. Когда последний охлаждается, новых карбидов не образуется, в твердой фазе остается углерод, наблюдается выпадение карбидов хрома (в очень больших количествах). Если атмосфера, в которой происходят подобные процессы, является агрессивной, на узком участке сварного соединения на межкристаллитном уровне отмечается растворение (постепенное) элементов, входящих в сплав.

Ножевые разрушения можно предупредить такими методами:

• избегать на околошовном участке чрезмерного нагрева при сварке;
• использовать исключительно хромоникелевые композиции с небольшим содержанием углерода;
• применять специальный отжиг (его называют стабилизирующим), при котором в твердый раствор переходят карбиды хрома.

3 Испытания на МКК – что оговорено Госстандартом?

Стойкость к МКК аустенитно-ферритных, аустенитных, аустенитно-мартенситных, ферритных и прочих коррозионностойких сталей, а также наплавленного металла и сварных соединений указанных сплавов определяется по ГОСТ 6032. На территории стран СНГ он действует с 2005 года.

В соответствии с этим стандартом существуют следующие методы испытаний на межкристаллитную коррозию:

• АМУ. Анализы проводятся в присутствии меди (металлической) в растворе сернокислой меди и серной кислоты.
• АМУФ. Методика, аналогичная первой, но она предполагает присутствие не только меди (металлической), но еще и фтористого калия либо натрия.
• ВУ. Испытания в серной кислоте в присутствии окисного сернокислого железа.
• ДУ. Образцы анализируются на стойкость к коррозии в азотной кислоте (65 %).

Кроме того, в некоторых случаях проводятся испытания в композиции, состоящей из цинкового порошка и серной кислоты. Также применяется методика травления (анодного) металлов в серной ингибированной кислоте. Далее мы рассмотрим все эти методики подробнее. Но сначала поговорим о том, как следует подготавливать образцы для проведения испытаний на стойкость к МКК. Заготовки для них вырезают из:

• осевой области сортового проката;
• поверхностных участков листовой стали;
• осевой области трубных заготовок и нержавеющих труб;
• тела либо напусков поковок;
• осевой зоны металла сварного шва;
• поверхностных участков наплавленного металла.

Заготовки должны иметь такие геометрические параметры, которые дают возможность подготовить нужное по условиям испытаний число образцов. Последние могут быть плоскими, кольцеобразными, сегментными, в виде патрубков, цилиндрическими. Образцы по ГОСТ делают из плакирующего слоя, но только после того, как с изделия полностью удаляется переходный и основной слои.

Нестабилизированные сплавы, в которых углерода имеется максимум 0,03 %, композиции с ниобием и титаном в качестве добавок, а также стабилизированные стали должны испытываться на заготовках, прошедших процедуру предварительного прогрева (профессионалы называют его провоцирующим). Конкретную методику испытаний выбирают по разным показателям. Обычно учитывается эксплуатационное назначение сплава и его химсостав.

4 АМУ и АМУФ – самые популярные методы

Межкристаллитная коррозия чаще всего поражает такие сплавы: 03Х17Н14М3, 03Х18Н12, 08Х21Н6М2Т, 08Х17Т, 06Х18Н11, 01Х25ТБЮ-ВИ, 08Х18Н10, 09Х16Н15М3Б, 15Х25Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н9, 10Х17Н13М3Т, 01-015Х18Т-ВИ, 03Х18Н11, 12Х18Н9Т, 03Х16Н15М3Б, 02Х24Н6М2 и некоторых других аустенитных сталей.

Изделия и конструкции из них анализируются на стойкость к межкристаллическому разрушению по методам АМУ и АМУФ. Эти методики являются по своей сути одинаковыми. Вторая представляет собой ускоренный вариант испытаний АМУ. Анализ образцов по таким технологиям заключается в погружении заготовок в подготовленные растворы (их состав мы указали выше) и выдерживании их в течение определенного времени.

После этого образцы вынимают и загибают на 85–95° либо в форме литеры Z. А затем устанавливают наличие коррозии при помощи лупы или по специальной металлографической технологии. Если при осмотре образцов под лупой (7–12-кратное увеличение) на заготовках не видно трещин, это означает, что изделия обладают требуемой стойкостью к межкристаллическому разрушению. Заметим – допускается наличие микротрещин на кромках заготовок.

Металлографическая методика применяется в ситуациях, когда образцы не могут изогнуть под требуемым углом из-за их малых геометрических параметров. При такой проверке вырезается шлиф длиной около 2 см из заготовки. Обратите внимание! Плоскость реза при этом по отношению к поверхности заготовки должна быть перпендикулярной. Затем шлиф протравливают и анализируют при 200-кратном увеличении (используется микроскоп).

Если на образце при подобной проверке отмечают разрушение границ кристаллов металла глубиной не более 30 мкм, заготовка считается стойкой к коррозии. В противном случае (глубина разрушений больше) говорят о склонности сплава к МКК.

5 Другие способы определения стойкости металлов – как проводятся исследования?

Для проверки стойкости к МКК сталей 02Х25Н22АМ2, 03Х17Н14М3, 03Х18Н1102Х18Н11, 03Х24Н6АМ3 и 03Х18Н12 применяется метод ДУ. Анализ выполняется так:

• обезжиривают образцы (используется растворитель органической природы), окунают их в дистиллированную воду, высушивают, производят взвешивание;
• помещают обработанные заготовки в колбу из стекла с обратным холодильником (на дно емкости предварительно укладывают фарфоровые лодочки либо стеклянные бусы);
• заливают образцы азотной кислотой (65 %), которая должна покрывать изделия на 1,5 см;
• доводят раствор до кипения.

Общая длительность такой проверки составляет 5 циклов по 48 часов каждый. Все это время заготовки находятся в кислоте, которая равномерно кипит (без выделения окислов и выпаривания). Затем образцы вынимают и оценивают на склонность к коррозии по описанной ранее металлографической методике.

Технология ВУ применяется для анализа изделий из сплавов ХН30МДБ, 06ХН28МДТ, 03Х21Н21М4ГБ и 03ХН28МДТ. При такой проверке образцы кипятят 48 часов в серной кислоте, а затем оценивают результаты по методу АМУ. Менее надежным аналогом технологии ВУ считаются испытания с применением цинкового порошка и серной кислоты (метод В). Образцы при этом анализе выдерживаются в кипящем растворе в течение 144 часов.

Нередко металлоизделия, которые проверяются на стойкость к МКК по технологиям АМУ и АМУФ, предварительно анализируют по методу Б. Он обычно используется для анализа деталей, сделанных гибкой, горячим штампованием либо сваркой из сплавов 12Х18Н12Т, 03Х18Н11, 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н9, 06Х18Н11, 12Х18Н10Т и 04Х18Н10.

Проверка по методу Б осуществляется на специальной установке, состоящей из катода (его функцию выполняет сосуд из свинца), источника тока (постоянного), реостата и амперметра. Добавим, что такой анализ не проводится для металла сварного соединения.

Важность исследований на стойкость к МКК заключаются не только в установлении долговечности эксплуатации изделий из той или иной марки стали, но еще и в точном определении механизма межкристаллитного разрушения. Поэтому таким испытаниям всегда уделяется повышенное внимание. Ведь они позволяют разрабатывать новые способы антикоррозионной защиты.

Межкристаллитная коррозия(МКК)

Межкристаллитная коррозия (МКК) – один из видов местной коррозии металла, который приводит к избирательному разрушению границ зерна. Межкристаллитная коррозия – очень опасный вид разрушения, т.к. визуально ее не всегда можно определить. Металл теряет свою пластичность и прочность.

Межкристаллитной коррозии чаще всего подвергаются металлы и сплавы, которые легко становятся пассивными. К ним относятся хромоникелевые и хромистые сплавы (нержавеющие стали), сплавы алюминия, никеля, некоторые другие.

Межкристаллитную коррозию изучали: Смирнов, И.А. Левин, Шрейдер, Г.Л. Шварц, Акимов, Ролласон, Бейн, Штраус и многие др.

Причина возникновения межкристаллитной коррозии: структурные превращения на границах зерен металла. Зона структурных превращений становится анодом, который усиленно растворяется. Связь между зернами металла нарушается и происходит их выкрашивание. Вследствии этих процессов металлические конструкции при эксплуатации теряют свои свойства и быстро приходят в негодность.

Факторы межкристаллитной коррозии (МКК):

1) Состав сплава;

2) Температура и время выдержки при повышенных температурах;

Скорость протекания межкристаллитной коррозии определяется потенциалом металла. Ускоренное ее развитие наблюдается при потенциалах входа в транспассивную область (1,15 – 1,25В), а также при потенциале активно-пассивного перехода (около 0,35В). В разных областях межкристаллитная коррозия может протекать по разным механизмам.

Межкристаллитная коррозия нержавеющих сталей связана с обеднением границ зерен хромом или образованием примесей (карбидов хрома). Наиболее часто встречается карбид Cr₂₃C₆, который сильно снижает пластичность и ударную вязкость металла.

Карбиды выступают в роли анода, из-за чего происходит резкое увеличение скорости межкристаллитной коррозии.

При повышенной температуре атомы углерода, которые намного меньше атомов хрома и обладают большей подвижностью, диффундируют к границам зерен не только с приграничных зон, но и с объема. При этом в карбидообразовании участвует почти весь углерод зерна, и только те атомы хрома, которые расположены почти у самых его границ. Карбиды концентрируются возле границ зерен, образуя сплошную цепочку. Так границы зерен оказываются обедненными хромом.

При воздействии агрессивной среды карбиды хрома растворяются.

О скорости межкристаллитной коррозии нержавеющих сплавов можно судить по концентрации в зерне атомов хрома. Чем больше разность концентраций хрома на границах зерна и в объеме – тем быстрее протекает межкристаллитная коррозия.

На склонность к карбидообразованию очень сильно влияет легирование нержавеющих сталей. V, W, Mo, Mn, Nb снижают активность углерода, предотвращая возможность возникновения межкристаллитной коррозии. Si, Co, Ni – напротив, увеличивают активность атомов углерода, усиливая МКК.

На протекание межкристаллитной коррозии при воздействии сильных окислителей большое влияние оказывает не один, а несколько факторов одновременно (интенсивное растворение избыточных фаз, неустойчивых в данной среде; влияние хромат-ионов; избирательное растворение границ зерна, обедненных хромом; избирательное растворение мест концентрации примесей; т.д.).

Межкристаллитная коррозия дюралюминия. На границах зерен в виде цепочки выпадает интерметаллическое соединение CuAl₂, которое разрушается при протекании коррозии с выделением водорода. За счет отсутствия окислителя в растворе на соединении CuAl₂ не образуется кроющая защитная пленка и идет его интенсивное растворение. Замечено, что первоначальное выделение водорода, дальнейшее развитие межкристаллитной коррозии наблюдается в местах трещин, микропор на поверхности сплава. Иногда межкристаллитная коррозия может развиваться с образованных между границами зерен питтингов. Подкисление электролита внутри питтинга способствует ее развитию. Поэтому рекомендуется для защиты от межкристаллитной коррозии дюралюминия и других алюминиевых сплавов, содержащих медь, уплотнять структуру металла.

«Ножевая» коррозия – разновидность межкристаллитной коррозии (МКК). Ножевая коррозия – местное разрушение, которое наблюдается на сварных швах. Протекает в узкой зоне, на границе основной металл — сварной шов. Ножевой коррозии подвержены многослойные сварные швы высокоуглеродистых хромоникелевых сталей, стабилизированные титаном стали, которые эксплуатируются в азотной кислоте. Даже стали с большим содержанием молибдена.

При сварке почти расплавленный металл (с температурой около 1300 ο С) контактирует с холодным. В расплавленном металле растворяются карбиды хрома или титана, а при его охлаждении не успевают выделится новые карбиды. При этом углерод остается в твердом растворе. Из-за достаточно медленного охлаждения выпадает большое количество карбидов Cr. В агрессивных средах происходит постепенное растворение (на межкристаллитном уровне) узкой зоны возле сварного шва.

Предотвращение ножевой коррозии:

— применять только низкоуглеродистые хромоникелевые стали;

— избегать «опасных» температур околошовной зоны;

— использовать стабилизирующий отжиг при температурах 870 – 1150 ο С (карбиды Cr переходят в твердый раствор).

Склонность к МКК

Межкристаллитная коррозия разрушает большую часть металлов и зачастую не видна визуально. Она начинает разрушать сплав в зоне границы кристаллов или зерен, и постепенно снижает прочность и пластичность. Подобный процесс является местным и разрушает пассивные сплавы, среди которых хромистые, а также хромоникелевые металлы с основой в виде никеля алюминия.

Процесс запускается в момент расслаивания по границам зерен из-за чрезмерной концентрации какого-либо химического элемента. Это электрохимическая реакция, которая приводит к разрушению сплава и всего изделия, чаще всего происходящая в сплавах с повышенным содержанием хрома. Процесс будет ускоряться, если в нем есть такие металлы как вольфрам, молибден, медь и марганец.

Межкристаллитная коррозия провоцируется при:

• попадании сплавов в среду повышенных температур;
• наличии легирующих добавок, подверженных к перепассивации;
• агрессивная среда, в которой эксплуатируется сплав.

Скорость разрушения зависит от потенциала металлического сплава – от транспассивной до активно-пассивной зоны.

Исключительные случаи межкристаллитного разрушения

Возможно выпадение интерметаллического соединения на границе кристаллов, ввиду отсутствия на нем окисляющего вещества. Коррозия также происходит на участках изделия с порами и трещинами, иногда начинается с питтинга (из-за подкисления электролита). Для предотвращения подобных процессов уплотняют их структуру.

Ножевая коррозия происходит на сварных соединениях и является локальной, так как происходит между швом и основным спалавом. Подобные процессы характерны для композиций с молибденом, титаном, хромом и никелем. Для предотвращения подобных процессов необходимо избегать перегрева в шовной зоне при проведении сварочных работ, применять хромоникелевые композиции с низким содержанием углерода и производить стабилизирующий отжиг.

Экспертиза на межкристаллитную коррозию по ГОСТу

Соответствующий ГОСТ 6032 действует в нашей стране больше 10-ти лет, в нем указываются анализы на подверженность МКК:

1. Экспертиза в металлической меди с помощью сернокислой меди и серной кислоты.
2. Анализ материала по пункту 1, но также с присутствием фтористого калия или натрия.
3. Экспертиза в серной кислоте, при участии окисного сернокислого железа.
4. Исследование на МКК с помощью азотной кислоты (65 %).

В некоторых случаях для анализа применяется цинковый порошок и серная кислота, травление в серной ингибированной кислоте.

Исследуемый материал берется из следующих зон металлического изделия:

• с поверхности наплавленного металла или листовой стали;
• с напуска поковки или ее тело;
• с осевых зон проката, заготовок труб, сварного шва или нержавеющей трубы.

Другие способы определения стойкости металлов

Для исследования изделия на стойкость к межкристаллитной коррозии может проводиться анализ по методу ДУ, который выполняется в такой последовательности:

• образец обезжиривается органическим растворителем, окунается в дистиллированную воду, сушат и производят взвешивание;
• на дно колбы с обратным холодильником кладутся лодочки из фарфора или бусы из стекла и размещают туда материалы;
• материалы заливаются азотной кислотой (65 %) примерно на полтора см;
• полученную жидкость нагревают до закипания.

Тестирование происходит в пяти циклах по двое суток, на протяжении которых кислота кипит, после чего материалы вынимаются и оцениваются по металлографической шкале. Кроме того, для исследования материалов применяются также технологии ВУ, АМУ и АМУФ. Таким образом, необходимость проверки на стойкость к межкристаллитной коррозии, которая помогает установить возможный срок эксплуатации металла, а также выявить точный механизм коррозии. В дальнейшем это позволит разработать инновационные методы защиты материалов от ММК.

Межкристаллическая коррозия

Механизм межкристаллической коррозии

Межкристаллитная (транскристаллитная) коррозия – это тип коррозии, которая происходит на границах зерен без глубокой коррозии металлической матрицы. Она происходит при двух условиях:

• Металлографическое;
• Экологическое.

Металлографическое состояние относится к неровному материалу или структуре, которые по разным причинам установлены на границах зерен. Это условие вызвано модификаторами решетки (кристаллические дефекты) или наличием накопленных гетерогенных фаз на границах зерен в процессе кристаллизации (примеси) или во время термического процесса, который вызвал их осаждение на границах зерен. Условия окружающей среды определяют различные воздействия на границы зерна. Эти дифференцированные воздействия могут быть результатом действия селективного растворения металла в состоянии более высокой реакционной способности или образования гальванических областей, в которых анодные области являются границами зерен, в то время как катодные области являются матрицей металлической распорки.

Межкристаллитная коррозия может происходить даже при высокой температуре через проникновение к границам зерен элементов в газообразном состоянии (например, никеля в присутствии серы и сульфидов). Межкристаллитная коррозия включает в себя многие металлы, такие как алюминий, нержавеющая сталь, сплавы никеля и т. д. Природа этой формы коррозии очень коварна, поскольку она воздействует на микроструктурный уровень без видимых на внешней поверхности продуктов коррозии металла. Таким образом, эта форма коррозии приводит к истощению связи между зернами с ухудшением механических характеристик и распространением трещины между границами разрушенного зерна, то есть, когда приложение усилия является большой интенсивностью. В тяжелых случаях эта форма коррозии металла приводит к измельчению (рис. 1) с катастрофическими и критическими последствиями.

Что касается нержавеющих сталей, то они подвержены межкристаллитной коррозии, когда подвергаются термической обработке, такой как «повышенная чувствительность» к этой форме коррозии. Сенсибилизация нержавеющих сталей происходит после любой термической обработки между 400 и 900°C (например, сварка TIG и MIG). При этой температуре углерод, присутствующий в сплаве, имеет тенденцию образовывать карбиды с хромом, который также присутствует в сплаве. Эти карбиды осаждаются на границах зерен, т.е. в точках повышенной активности, и вычитают элементарный хром, необходимый для получения пассивного слоя и повышения коррозионной стойкости стали.

На рисунке 2 показана тенденция элементного хрома по отношению к сечению двух наиболее близко сенсибилизированных зерен. Вблизи ординаты содержание хрома очень высокое из-за интенсивного формазина карбидов хрома на границе зерен. Сразу после этого содержание хрома быстро падает до таких уровней, чтобы быть меньше предела, за которым сталь является пассивной при простом воздействии на нее воздуха. Это уменьшение элементарного хрома приведет к межкристаллитной коррозии, если сталь вступит в контакт с подходящей агрессивной средой.

Факторы, повышающие риск коррозии

К таким факторам относятся:

• Содержание углерода: чем выше содержание, тем больше риск этой формы коррозии;
• Температура для аустенитного диапазона составляет 650-700°С;
• Сенсибилизация времени: максимальная степень сенсибилизации наступает примерно через 10000 минут;
• Размер зерна: крупнозернистые будут более восприимчивы к сенсибилизации, чем мелкозернистые;
• Холодная обработка: увеличивает площади осаждения карбидов хрома;
• Добавление легирующих элементов: добавление титана или ниобия в процентах способствует образованию карбида титана или ниобия (поскольку он наиболее тесно связан с углеродом), который стабилизирует границу зерен и оставляет нетронутым хром, присутствующий в сплаве.

Методы профилактики межкристаллитной коррозии

Чтобы избежать возникновения транскристаллитной коррозии, необходимо:

• Избегать сенсибилизирующих тепловых обработок;
• Избегать чувствительных сталей;
• Использование стали, стабилизированной титаном или ниобием;
• При восстановлении сталей, ранее сенсибилизированных посредством термической обработки, снова восстанавливаются карбиды хрома и ограничивается пребывание металла при повышенных температурах;
• Использование определенных ингибиторов коррозии.