Нержавеющие аустенитные

Рис. 214. Схематическое изображение пленочно-адсорбционной пассивности поверхности нержавеющей хромоникелевой стали:

Для устранения или уменьшения щелевой коррозии можно использовать катодную защиту, i.e. поляризовать конструкцию от внешнего тока или контактированием с анодами — протекторами. Так, в щели нержавеющей хромоникелевой стали марок 18—10 посче выдержки в морской

Фиг. 1а. Мягкая стаяь, плакированная нержавеющей хромоникелевой сталью (18% Cr, &% NI).

Аналогичные величины получены и в работе [171]. Испытания выполнялись на аустенитной нержавеющей хромоникелевой стали типа 18Cr — 8NL Установлено, что при длительности термического цикла порядка 1 мин продольный градиент на десятимиллиметровой базе в середине рабочей длины цилиндрического образца составляет порядка 50° С, в то время как радиальный перепад температур достигает не более 3 и 20° С соответственно для сплошного и трубчатого образца. На рис. 5.4.9 показана температура внутри сплошного образца (1) и на поверхности (2). Для измерения температур внутри образца высверлено отверстие1

При пайке нестабилизированной нержавеющей хромоникелевой стали могут выделяться карбиды хрома по границам зерен, в результате чего сталь становится склонной к межкристаллитной коррозии. В связи с этим высокотемпературную пайку такой стали выполняют, применяя кратко-временный нагрев при темп-pax, обеспечивающих растворение карбидов хрома (св. 1000°) и последующее быстрое охлаждение, или стабилизирующую термич. обработку после пайки. Хромоникелевую сталь, стабилизированную титаном или ниобием, можно паять при различных температурах и более продолжит, цикле нагрева.

Из табл. 8 видно, что недопустимой является средняя величина зерна металла более 80 мкм. Следовательно, требовалось установить значения частот ультразвука /г и /2, при которых выполнялось бы условие, что К = 0 при средней величине зерна d > > 80 мкм и К > 0 при d < 80 мкм. Для этого исследовали зависимость затухания ультразвуковых поперечных волн в нержавеющей хромоникелевой стали от величины зерна металла. Предварительные опыты показали, что в сталях 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т наблюдается приблизительно одинаковое затухание ультразвука при одной и той же величине зерна. Поэтому дальнейшие исследования проводили на образцах труб из стали 12Х18Н9Т. Результаты этих исследований показаны на рис. 45.

В табл. 9 представлены вычисленные значения Kid для различных частот ультразвука в зависимости от величины зерна в эталонных образцах труб (скорость поперечных ультразвуковых колебаний в нержавеющей хромоникелевой стали составляла 3230 м/с). Как видно из табл. 9, для отбраковки труб со средней величиной зерна металла свыше 80 мкм, т. е. с величиной зерна, оцениваемой баллами IV—II по шкале ГОСТ, целесообразно использовать частоты /! = 2,5 и /2 = 5 МГц. Действительно, при частоте колебаний /2 = 5 МГц и величине зерна, равной, например, 81 мкм, отношение Kid = 8, а при Д = 2,5 МГц Kid = 16.

Можно было предположить, что при соответствующем выборе режима работы прибора с частотами УЗК 2,5 и 5 МГц в крупнозернистом металле с недопустимой величиной зерна будет наблюдаться полное затухание УЗК на частоте 5 МГц и сигнал на экране прибора не появится. Эксперименты подтвердили это предположение. На основании исследований была разработана методика производственного контроля величины зерна в трубах из нержавеющей хромоникелевой стали ультразвуковым методом. Основные особенности этой методики заключаются в следующем.

Штоки, выполненные из нержавеющей хромоникелевой стали, после серии проведенных испытаний оказались в хорошем состоянии.

Фиг. 1а. Мягкая стаяь, плакированная нержавеющей хромоникелевой сталью (18% Cr, &% NI).

нержавеющей хромоникелевой

_, нержавеющие аустенитные 50 20 17 30 15,8 3,2

Для борьбы с межкристаллитной коррозией применяются след, эффективные методы: 1) Снижение содержания углерода, вследствие чего уменьшается карбидообра-зование по границам зерен. Обычно нержавеющие аустенитные и ферритные стали, содержащие менее 0,03% углерода, нечувствительны к межкристаллитной коррозии. 2) Применение закалки в воду с высоких темп-р для аустенитных сталей (тот же эффект для мн. сталей достигается и при нормализации с высоких темп-р). При этом карбиды хрома по границам зерен переходят в твердый раствор. 3) Применение стабилизирующего отжига при 750—900°. Вследствие процесса диффузии происходит выравнивание концентрации хрома как по зерну, так и по границам зерен. Этот способ особенно эффективен для ферритных хромистых сталей. 4) Легирование стали стабилизирующими карбидообра-зующими элементами — титаном, ниобием, танталом (рис. 13). Титан и ниобий являются более энергичными карбидообразовате-лями, чем хром, при этом карбиды титана и ниобия образуются при более высоких темп-pax, чем карбиды хрома. Вместо карбидов хрома углерод связывается в карбиды титана или ниобия, а концентрация хрома в твердом растворе сохраняется одинаковой не только по зерну, но и по границам зерен. Содержание титана в нержа-

влияют на большинство медных сплавов, нержавеющие аустенитные стали, никелевые сплавы, серебро, т. к. их стационарные потенциалы весьма близки; допустим также контакт титана с благородными металлами (платина, палладий, золото).

нержавеющие аустенитные 50 20 17 30 15,8 3,2

Это подтверждается результатами эксплуатации ряда зарубежных электростанций, применивших для конденсаторов такое решение. С другой стороны, замена латуней на нержавеющие аустенитные стали не для всего конденсатора, а для пучка охлаждения' отсасываемой паровоздушной смеси (как это было предложено Л. Д. Берманом) вполне целесообразна. Это особенно относится к охлаждающим водам с содержанием хлор-иона не более 20 мг/кг к к условиям аммиачной обработки питательной воды, которая в сочетании с кислородом вызывает интенсивную коррозию латуней. Так как тракт отсоса паровоздушной смеси характеризуется повышенным содержанием кислорода, то естественно, что для него аммиачная коррозия латуней может проявиться в наибольшей степени. Замена латуни для пучка охлаждения паровоздушной смеси, поверхность которого составляет примерно 8,5% общей поверхности, не может существенно повлиять на стоимостные и теплотехнические характеристики конденсатора.

Заслуживает технико-экономического исследования также н схема (рис. 7-12,в), когда наряду с размещением ФДС после конденсатора устанавливают дополнительный катионитный фильтр после ПНД №4. Стоимость установки этого дополнительного фильтра и связанные с этим эксплуатационные расходы могут окупиться в связи с тем, что при этом не требуется замена латуни на нержавеющие аустенитные стали в ПНД № 1, 2, 3, 4 и, кроме того, существенно уменьшаются число и длительность эксплуатационных химических очисток. Для такой схемы, так же как и для схемы (рис. 7-11,6), должна быть предусмотрена автоматическая дозировка аммиака после деаэратора.

Коррозионному растрескиванию подвержены все нержавеющие аустенитные стали 18-8 — как стабилизированные, так и нестабилизированные [111,72]. На сталях, склонных к межкристаллитной коррозии, разрушения при коррозионном растрескивании наблюдаются преимущественно по границам зерен. В остальных случаях разрушение имеет транскристаллитный характер < [III, 74; 111,84]. JL В. Рябченков [111,86] и Т. П. Хор [111,74-] исследовали влияние температуры на продолжительность испытаний до разрушения образца из стали 18-8 и установили зависимость между временем до разрушения образцов т и температурой

Стали нержавеющие: аустенитные . . .

В химическом аппаратостроении находят применение листовые нержавеющие аустенитные стали, содержащие молибден, марок 08Х18Н6М2Т, 08Х17Н13М2Т и др. Эти стали более коррозионноустойчивы по сравнению с обычными хромоникелевыми аустенитными сталями во многих весьма агрессивных средах.

Сталь для лопаток турбин. Номенклатура материалов, используемых в лопатках турбин, особенно велика. Наиболее широкое применение в данных деталях находят высокохромистые нержавеющие аустенитные стали различного легирования, а также сплавы на никелевой, никелькобальтовой и кобальтовой основе.

Коррозионная стойкость перлитных сталей в результате комплексонной обработки в наиболее благоприятных условиях может даже превысить стойкость аустенитных нержавеющих сталей в обычных водных режимах. Воздействие комплексонной обработки на нержавеющие аустенитные стали также благоприятно, «о степень его меньше, чем для перлитных сталей, учитывая первоначальную высокую коррози-