Коррозийная стойкость. Влияние окружающей среды и тырым-пырым

Коррозия – самопроизвольное разрушение материалов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. В результате взаимодействия с такой средой механические свойства материала резко падают, иногда при отсутствии видимого изменения внешней поверхности. Химическая – при воздействии на металл газом (газовая), неэлектролитом (нефть, нефтепродукты). Электрохимическая – в жидких электролитах (влажная атмосфера, почва, морская и речная вода, водные растворы солей, щелочей и кислот). В электролит помещаются 2 различных металла, получается гармоническая пара, при этом

металл, который легче, анод (отдает электроны). Он постепенно разрушается. Пары возникают между различными фазами, анод – границы зерен. Чем больше границы зерен, тем быстрее разрушение. По характеру разрушений различают местную и равномерную коррозию. Местная: контактна, межкристаллитная (разрушение по границам зерен), точечная.

Стали, устойчивые к электрохимической коррозии, наз коррозионностойкие (нержавеющие). Устойчивые в газовой коррозии – окаленностойкие. Повышение устойчивости стали к коррозии достигается введением элементов, образующих на поверхности защитную пленку, прочно сцепленную с основным металлом, которая предупреждает контакт стали с агрессивной средой и повышает электрохимический потенциал стали в различных средах.

Хромистые и хромоникелевые стали. Хром должен быть растворен в стали. Если он образует карбиды, то сталь ржавеет. Для предотвращения в сталь добавляют Ti,Ta. В 20Х13, 40Х13, 95Х18 имеют мартенситную структуру. 12Х15 мартенситно-ферритную, 12Х17 ферритную.ТМО мартенситного класса состоит из закалки под температурой 1000град и низкого отпуска при 200-300град (режущие, инструментальные, пружины, предметы домашнего обихода). Стали мартенсит-ферритн и ферритн классов: закалка и высоки отпуск, чтоб получить сорбитную структуру (для деталей с высокой пластичностью). Некоторые стали (12Х17, 15Х25Т) подвергаются только для получения равновесной структуры с целью повышения прочности (пищевая промышленность). Сварка ферритных сталей не производится, так как при этом интенсивно растет зерно и износостойкость падает. На ряду с хромистыми применяются стали с 18% Cr и 9-12% Ni. Стали имеют аустенитную структуру. Коррозионная стойкость больше, они более пластичные, хорошо свариваются.

Титан и его сплавы.

Титан – металл серого цвета. Температура плавления 1668град.

Технический титан изготовляют 2х марок ВТ1-00 (99,53%), ВТ1-0 (99,46%). На поверхности легко образуется оксидная пленка, повышающая сопротивление коррозии в некоторых агрессивных средах. Его обрабатывают давлением. Сплавы имеют большее применение, чем титан. Легирование титана Fe,Al, Mn, Cr, V, Si повышает его прочность, но снижает пластичность и вязкость. Жаропрочность повышают Al Mo Zr. Титановые сплавы имеют высокую удельную прочность. Al N O повышают температуру полиморфного превращения и расширяют область?-фазы. Mo V Mn Fe Cr понижают эту температуру и расширяют область?-фазы:?>?+ТхМу. При охлаждении?-фаза претерпевает эфтектоидное превращение. Как правило все промышленные сплавы титана содержат алюминий. Могут иметь нейтральные элементы (Sn Zr).

Титановые сплавы применяются в авиации, ракетной технике, в химическом машиностроении и др. ВТ5 хорошо обрабатывается давлением и сваривается. ВТ6 обладает хорошими механическими и технологическими свойствами и упрочняется термической обработкой. Термическая обработка титановых сплавов.

В зависимости от состава и назначения можно подвергать отжигу, закалке, старению и химико-термической обработке.

Чаще подвергают отжигу. Нагрев до 870-980град и далее выдержка при 530-660град. Широко применяется вакуумный отжиг, который позволяет уменьшить содержание водорода в титановых сплавах, что приводит к уменьшению склонности к замедленному разрушению и коррозийному растрескиванию. Для снятия небольших внутренних напряжений применяют неполный отжиг при 550-650 град. Титановые сплавы имеют низкое сопротивление износу и при использовании в узлах трения подвергаются химико-термической обработке. Для повышения износостойкости титан азотируют при 850-950 град в течение 30-60 часов в атмосфере азота (слой 0,05-0,15 мм).. ВТ5 хорошо обрабатывается давлением и сваривается. ВТ6 обладает хорошими механическими и технологическими свойствами и упрочняется термической обработкой. ВТ14 применяют для изготовления тяжелонагруженых деталей. Сплав упрочняется закалкой при 850-880град в воде с последующим старением при 480-500град 12-16 часов. ВТ8 применяют после изотермического отжига. Для фасонного литья применяют сплавы ВТ5Л, ВТ6Л, ВТ14Л, которые обладают достаточно хорошими литейными и механическими свойствами.