12.02.2018

Коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей под напряжением


Многим аустенитным нержавеющим сталям присуща склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC), особенно в хлорсодержащих средах (таких, как морская вода). Кривая на рис. 6.53 демонстрирует стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением в кипящем хлориде магния в зависимости от содержания никеля. Использование подобной агрессивной среды предполагает ускорение процесса коррозии, который бы имел место в других хлорсодержащих средах (таких, как морская вода). Следует обратить внимание на то, что максимальный провал кривой коррозионной стойкости возникает при содержании никеля в интервале от 8 до 12 %, который соответствует большинству аустенитных сталей таких, как стали марок 304 и 316.

Коррозионного растрескивания под напряжением можно избежать за счет выбора стали с содержанием никеля более 20 % или менее 5 %. В первом случае используют супераустенитные стали или сплавы на никелевой основе. При низком содержании никеля часто выбирают ферритные или дуплексные нержавеющие стали. В щелочных средах (с высоким pH), например, при работе оборудования для производства целлюлозы и бумаги, также наблюдалось коррозионное растрескивание под напряжением. По-видимому, в таких средах имеют место те же закономерности, что и в хлорсодержащей среде с точки зрения выбора марки стали для избежания возникновения щелочного коррозионного растрескивания под напряжением.
Пример сильного коррозионного растрескивания под напряжением в стенках труб стали марки 316 после выдержки в щелочной среде (гидроксида натрия) в оборудовании для производства целлюлозы и бумаги представлен на рис. 6.54. Данная конструкция простояла в указанной коррозионной среде до разрушения менее года. Сварочные остаточные напряжения в дополнение к напряжениям при эксплуатации конструкции привели к сильному растрескиванию, показанному на этом рисунке. Сталь марки 316 была заменена дуплексной сталью марки 2205. В последней не произошло какого-либо растрескивания в течение нескольких лет эксплуатации.

Наилучший способ избежать коррозионного растрескивания под напряжениями — правильно выбрать марку стали. Применение дуплексных и ферритных нержавеющих сталей взамен аустенитных сталей поможет избежать коррозионного растрескивания под напряжением. Сварка усиливает склонность сталей к коррозионному растрескиванию под напряжением, которые изначально не имели такой склонности вследствие микроструктурных изменений и остаточных напряжений. Повышение чувствительности к межкристаллитной коррозии может привести к межкристаллитному коррозионному растрескиванию под напряжением как аустенитных, так и ферритных нержавеющих сталей. Конструкции сварных элементов или режимы сварки, создающие высокие остаточные напряжения либо концентрацию напряжений, также способствуют коррозионному растрескиванию под напряжением. Послесварочное снятие напряжений иногда может быть использовано для снижения напряжений и минимизации склонности к коррозионному растрескиванию под напряжением. Ho, как было отмечено ранее, снятие напряжений следует проводить с осторожностью во избежание повышения чувствительности к межкристаллитной коррозии.





Яндекс.Метрика