Химическая коррозия. Наиболее распространенным видом химической коррозии является газовая коррозия (особенно усиливающаяся при высоких температурах), т. е. процесс взаимодействия с кислородом или активными газовыми средами (галоиды, сернистый газ, сероводород, пары серы, диоксид углерода и т. д.). При газовой коррозии разрушаются такие ответственные узлы и детали, как лопатки газовых турбин, сопла реактивных двигателей, арматура печей.
Электрохимическая коррозия — наиболее распространенный вид коррозии металлов. При электрическом контакте двух металлов, обладающих разными электрохимическими потенциалами и находящихся в электролите, образуется гальванический элемент.
24
Электрохимическая коррозия
Воднородном металле – равномерная – сплошная коррозия,
протекающая с одинаковой скоростью по всей поверхности металла.
Внеоднородном – локальная (точечная – питтинговая – местная коррозия металла в виде отдельных точечных поражений, пятнистая – местная коррозия металла в виде отдельных пятен),
может приводить к концентрации напряжений.
Чрезвычайно |
опасна |
внутрикристаллическая |
коррозия, |
распространяющаяся по границам зерен металла вследствие более низкого их электрохимического потенциала.
При этом коррозия достаточно быстро проникает по границам зерен вглубь материала, изменяя в худшую сторону его механические свойства.
25
26
Таблица соответствий основных марок нержавеющих сталей и химический состав
|
Обозначение марок |
|
Содержание легирующих элементов, % |
||||||
нержавеющих сталей |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
по стандартам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AISI |
ГОСТ |
C |
Mn |
Si |
Cr |
Ni |
Mo |
Ti |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
420 |
20Х13 |
0,20 |
1,5 |
1,0 |
12,0-14,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
430 |
12Х17 |
0,08 |
1,0 |
1,0 |
16,0-18,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
304 |
12Х18Н9 |
0,07 |
2,0 |
0,75 |
18,0-19,0 |
8,0-10,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
304H |
08Х18Н10 |
0,08 |
2,0 |
0,75 |
18,0-20,0 |
8,0-10,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
304L |
03Х18Н11 |
0,03 |
2,0 |
1,0 |
18,0-20,0 |
10,0-12,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
321 |
08Х18Н10Т |
0,08 |
2,0 |
1,0 |
17,0-19,0 |
9,0-12,0 |
|
5хС-0,7 |
316 |
03Х17Н14М2 |
0,08 |
2,0 |
1,0 |
16,0-18,0 |
10,0-14,0 |
2,0-2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
316S |
03Х17Н14М3 |
0,08 |
2,0 |
1,0 |
16,0-18,0 |
12,0-14,0 |
2,5-3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
316L |
03Х17Н14М3 |
0,03 |
2,0 |
1,0 |
17,0-19,0 |
10,0-14,0 |
2,0-3,0 |
|
|
316Ti |
08Х17Н13М2Т |
0,08 |
2,0 |
0,75 |
16,0-18,0 |
11,0-12,5 |
2,0-3,0 |
5хС-0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
310S |
20Х23Н18 |
0,08 |
2,0 |
0,75 |
24,0-26,0 |
19,0-21,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AISI (American Iron and Steel Institute) — американский институт стали и сплавов,
разработавший собственную систему обозначения легированных и нержавеющих сталей. Данная система является наиболее часто применяемой в США и Европе.
28
29
деформируемая нержавеющая сталь с высоким содержанием азота ГОСТ 5832-9 – 2009 – химический состав
30
Химический состав стали 30Х13
C – 0,25 – 0,35
Cr -12 – 14
Mn - ≤ 0,8
P - ≤ 0,03
Si - ≤ 0,8
Fe - основа
Химический состав стали 12Х18Н10Т
Химический состав стали 40Х13
C – 0,35 – 0,45
Cr -12 – 14
Mn - ≤ 0,8
P - ≤ 0,03
Si - ≤ 0,8
Fe - основа
C |
Cr |
Fe |
Mn |
Ni |
P |
S |
Si |
Ti |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
≤0,12 |
17-19,0 |
Осн. |
≤2,0 |
9-11,0 |
≤0,035 |
≤0,020 |
≤0,8 |
≤ 0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31
Область применения стальных сплавов в медицине
Сталь марки 30X13 и 40X13 используется для изготовления хирургического инструмента, пружин, стержней, пластин и т.п. Применяется после закалки и низкого отпуска со шлифованной и полированной поверхностью, обладает повышенной твердостью (5060 по Роквеллу).
Сталь марки 12Х18Н10Т, более пластичная, используется для изготовления спиц, скоб, зажимов, в различных отраслях промышленности. Ее обычно используют в аппаратах внешней фиксации.
Производится в виде сортового металла и горячекатаного листа. Обладает повышенной сопротивляемостью межкристаллической коррозии за счет высокого отпуска после закалки в масле с образованием достаточно крупных карбидных частиц.
32
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
Литые кобальт-хром-молибденовые сплавы, используемые как хирургические имплантаты
Кобальт-хром-вольфрам-никелевый сплав для хирургических имплантатов
Кобальт-хром-молибден-железо-вольфрамовые сплавы для использования в качестве хирургических имплантатов
Кобальт-никель-хром-молибденовые сплавы для хирургических имплантатов
Кобальт-хромовые сплавы из гибкой проволоки для хирургических фиксаторов мягких тканей
Кобальт-хромовые сплавы из гибкой проволоки для хирургической фиксации костей
Термомеханически обработанные кобальт-хром- молибденовые сплавы для хирургических имплантатов 33