Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Коррозионную стойкость стали КО-3 определяли на сварном и основном (несварном) металле.
Несварные образцы стали испытывали в закаленном состоянии, сварные — после сварки без последующей термической обработки. Испытание производили в азотной кислоте 10, 30, 50 и 60—70%-ной, концентрации при температурах 50—60°С, 70—80°С и кипения, продолжительность испытания 150 ч. Коррозионная стойкость сварного металла почти не отличается от коррозионной стойкости несварного (рис. 57).
Сталь 0Х18Г8Н2Т обладает высокой коррозионной стойкостью в азотной кислоте до 60%-ной концентрации при 80°С и до 70%-ной концентрации при 70°С. Однако в кипящих растворах азотной кислоты скорость коррозии резко возрастает с увеличением их концентрации.
В кипящих растворах азотной кислоты до 50%-ной концентрации скорость коррозии стали 0Х18Г8Н2Т не превышает допустимой нормы.
Коррозионная стойкость стали 0Х17Т в кипящих растворах азотной кислоты ниже, а стали 0Х18Н10Т выше, чем стали 0Х18Г8Н2Т. Высокой коррозионной стойкостью в кипящей азотной кислоте до 60%-ной концентрации обладает сталь 0Х18Н10Т. В азотной кислоте до 60%-ной концентрации при 80°С коррозионная стойкость определяется содержанием хрома и незначительно отличается для сталей различных классов.
Следовательно, сталь 0Х18Г8Н2Т является полноценным заменителем стали 0X18Н10Т в производстве азотной кислоты до 50%-ной концентрации при 80°С.
Результаты испытания на межкристаллитную коррозию представлены на рис. 58. Образцы, предварительно закаленные с 1000 и 1200°С в воде, были подвергнуты провоцирующему отпуску при температурах 500, 600, 700, 800 и 900°С продолжительностью от 10 мин до 100 ч. Области охрупчивания стали КО-3 после предварительной закалки с 1000 и 1200°С и отпуска представлены в виде кривых, ограничивающих их. С увеличением количества а-фазы в стали (после закалки с 1200°С) область охрупчивания сдвинута в сторону более низких температур.
Результаты испытания показали, что сталь 0Х18Г8Н2Т не подвержена межкристаллитной коррозии в интервале исследованных провоцирующих отпусков. Проверка сварных образцов показала, что они также не склонны к коррозии такого вида: поверхность изгиба околошовной зоны гладкая, звук металлический.
Таким образом, сталь КО-3 можно подвергать сварке и другим технологическим операциям без последующей термической обработки, не ухудшая антикоррозионных свойств металла.
Современное химическое оборудование в большинстве случаев работает в технологических средах под давлением. Известно, что нержавеющие аустенитные стали типа Х18Н10Т, Х17Н12М2Т, обладая высокой общей коррозионной стойкостью, весьма чувствительны к коррозионному растрескиванию.
Время до полного разрушения аустенитных нержавеющих сталей типа Х18Н10, Х16Н15 с различными добавками (Ti, Nb, Mo) составляет не более 30 ч. Сталь 0Х18Г8Н2Т после различных режимов термической обработки была испытана под нагрузкой 25 кГ/мм2 (что составляет 0,75 σ0,2 при 150°С) в кипящем 42%-ном растворе хлористого магния на машине ИНК-1.
Сталь 0Х18Г8Н2Т была испытана в четырех различных структурных состояниях: закаленном (феррит + аустенит) — рис. 59, а; состаренном вязком (феррит + аустенит + вторичный аустенит) — рис. 59, б; состаренном хрупком (феррит + аустенит + вторичный аустенит + σ-фаза) — рис. 59, в и восстановлением (феррит + аустенит) — рис. 59, г. Результаты испытания показали, что независимо от исходного структурного состояния эта сталь выдерживает полный цикл испытания (100 ч) без разрушения. Сталь Х18Н10Т в аналогичных условиях разрушалась уже после 4 ч испытания.
Результаты испытания подтвердили имеющиеся в литературе сведения, что двухфазная нержавеющая сталь феррито-аустенитного класса независимо от исходного состояния обладает более высокой сопротивляемостью к коррозионному растрескиванию по сравнению с гомогенной аустенитной сталью.