Межкристаллитная коррозия

Описание. Межкристаллитная коррозия представляет собой начинающееся от поверхности изделия разъедание коррозионностойких (аустенитных и ферритных) сталей в специфических агрессивных средах, распространяющееся в глубь металла преимущественно вдоль границ зерен; при этом собственно зерна (внутризеренные объемы) корродируют слабо. Эти межкристаллитные разъедания, переходящие в трещины, могут проникать очень глубоко в    стальное изделие или полуфабрикат и приводить к нарушению связи между зернами.

Причины возникновения. Выделение специальных карбидов, обогащенных хромом, по границам зерен при нагреве в неблагоприятную область температур (аустенитные стали 400—900°С, ферритные стали — выше 900°С). Интенсивное карбидообразование после таких нагревов ведет к обеднению приграничных объемов хромом — деформации и соответственно к понижению коррозионной стойкости этих объемов. Склонность к такому локальному процессу образования карбидов зависит от концентрации углерода в приграничных объемах.

Слишком высокое содержание углерода в стали данной плавки.

Слишком низкое соотношение титан — углерод (концентрация титана ниже четырехкратного содержания углерода).

Науглероживание при нагреве, например, при отжиге после холодной деформации изделий, на поверхности которых были остатки смазки.

Предупреждение. Применение стали с меньшим содержанием углерода или введение в состав стали сильных карбидообразующих и стабилизирующих структуру элементов (титан, ниобий, тантал). Содержание последних должно быть в достаточном количестве по отношению к содержанию углерода. Содержание углерода в нержавеющей стали, подвергаемой длительному температурному воздействию в интервале 400— 900°С, должно быть <0,03% в случае кратковременных нагревов (например, при сварке) или при длительных нагревах, но при низких температурах ^0,07%. Такие элементы, как титан, ниобий, тантал, образуют очень стабильные карбиды, которые растворяются только при высоких температурах. Присутствуя в составе стали, эти элементы препятствуют образованию карбидов хрома — отсутствует деформация и уменьшается склонность к межкристаллитной коррозии.

Однако при длительных нагревах в критической области температур эти стали с сильными карбидообразующими элементами могут проявить склонность к межкристаллитной коррозии.

Устранение. Разрушение по границам зерен вследствие межкристаллитной коррозии не может быть устранено.

Примечание. При испытаниях коррозионностойких сталей на склонность к межкристаллитной коррозии образцы признают стойкими, если коррозионное разъедание не превышает 0,05 мм в глубину .

Склонную к межкристаллитной коррозии сталь следует применять в тех случаях, когда конкретные условия службы (температура, среда, длительность) не опасны в смысле возможного развития межкристаллитного разъедания (коррозии).

Источник: Атлас дефектов стали. Пер. с нем. М. "Металлургия", 1979.