2. Теоретические основы

Основной причиной межкристаллитной коррозии коррозионностойких обработке давлением или сварке, а также при длительной работе металла в условиях высоких температур, приводящий к электрохимической гетерогенности между приграничными участками и объемом зерен.

При нагреве аустенитных хромоникелевых сталей выше 1000°С и последующей закалке ранее выделившиеся карбиды хрома растворяются. В этом состоянии межкристаллитная коррозия не наблюдается. Однако при последующем нагреве (сенсибилизации) сталь вновь оказывается склонной к межзеренному разрушению из-за межкристалл итной коррозии, так как карбиды хрома вновь выделяются по границам зерен. Снижение содержания углерода § стали. Для повышения стойкости против межзеренного разрушения в состоянии после сварки достаточно снизить содержание углерода ниже 0,07%, так как при сварке происходит лишь кратковременный нагрев в критической области температур. При длительной выдержке о области температур 450—850°С необходимо снижать содержание углерода ниже 0,03%. Добавка таких стабилизирующих карбиды элементов, как титан, ниобий и тантал. Эти элементы имеют большее сродство к углероду, чем хром, поэтому образуются стабильные карбиды (соблюдение заданного отношения концентрации титан — углерод является основным требованием при контроле нержавеющей стали в исходном состоянии). Стойкость стабилизированных сталей против межкристаллитной коррозии обеспечивается только тогда, когда не только титан, но и другие стабилизирующие элементы (ниобий, тантал) присутствуют в достаточном количестве (для связывания углерода и азота в стойкие соединения).

Применение смазочных средств, свободных от углерода. Тщательное обезжиривание перед нагревом. Межкристаллитную коррозию устранить невозможно. Металл, склонный к межкристаллитной коррозии, бракуют.

Примечание, При испытаниях коррозионностойких и кислотостойких сталей на склонность к межкристаллитной коррозии образцы считают стойкими, если коррозионное разъедание с поверхности распространяется на глубину не более 0,05 мм. Металл, склонный к межкристаллитной коррозии, может быть использован в тех случаях, когда коррозионные условия (среда, температура) не приводят к межкристаллитному разъеданию.

К настоящему времени разработано множество способ проверки материала, но наиболее достоверными остаются следующие:

-определение наличия МКК с помощью изгиба образца: изогнутые образцы рассматривают под лупой (увеличение (7-12)х), оценивая наличие/отсутствие трещин;

-металлографический метод определения МКК: признаком стойкости к МКК считают разрушение границ зерен на глубину не более 30 мкм, в образцах из металлопродукции толщиной менее 1,5 мм - не более 10 мкм;

-испытание образцов в растворе серной кислоты и сернокислой меди в присутствии металлической меди и фтористого натрия или фтористого калия;

-испытание образцов в растворе серной кислоты в присутствии сернокислого окисного железа;

-стабилизированные стали и сплавы (содержащие титан и/или ниобий) и нестабилизированные стали и сплавы с содержанием углерода не более 0,030 % испытывают на образцах, изготовленных из заготовок, подвергнутых дополнительному провоцирующему нагреву;

-механические испытания на статическое растяжение, статический изгиб или сплющивание и на ударный изгиб.

Чтобы провести испытания на стойкость металла к межкристаллитной коррозии, необходимо сначала подготовить образцы. Их изготавливают в несколько этапов: