Сравнение коррозионной стойкости никелевых сплавов

Сплавы на никелевой основе менее чувствительны к структурной коррозии, чем нержавеющие стали, что, по-видимому, связано с большей коррозионной стойкостью никеля в активном состоянии в неокислительных, средах по сравнению с железом и хромом. Однако и никелевые сплавы в некоторых условиях могут проявлять склонность к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением. Так, сплавы системы Ni — Сu могут подвергаться коррозионному растрескиванию при воздействии ртути и ртутных соединений, растворов кремнефтористоводородной кислоты. Концентрированные растворы едкого натра при высоких температуpax вызывают коррозионное растрескивание сплавов Ni — Си и нихромов, хотя нихромы отличаются более высоким сопротивлением этому виду разрушения.

Сплавы типа нихрома проявляют склонность к точечной коррозии, особенно в застойных условиях морской воды, однако в значительно меньшей степени, чем нержавеющие стали; образующиеся при этом питтинги более широкие и менее глубокие. Особенно сильно проявляется язвенная коррозия в растворе солей хлорноватистой кислоты. Высокой сопротивляемостью к точечной коррозии характеризуется сплав D и сплавы, содержащие молибден.

Никелевые сплавы А, В, С, F после нагрева в интервале 500—700° склонны к межкристаллитной коррозии вследствие обеднения границ зерен молибденом и хромом.

Методы защиты никелевых сплавов от коррозии. Прежде всего должен быть обеспечен правильный выбор сплавов для работы в тех или иных агрессивных средах. В неокислитных, агрессивных средах не следует применять сплавы, легированные хромом; в этих условиях как при обычных, так и повышенных температуpax используют монель- металл и сплавы А, В. Наоборот, сплавы А и В не следует применять в кислых окислит, средах. В соляной кислоте при высоких концентрациях и температуpax, наиболее высокой стойкостью обладает сплав В, дополнительное легирование которого сурьмой (0,5%) значительно повышает его коррозионную стойкость. В присутствии окислителей целесообразно использование сплавов, легированных хромом (С, F), в ряде случаев они могут быть заменены нихромами. Для сплавов, содержащих хром, применима анодная защита, при этом сплавы из активного состояния переводятся в пассивное состояние, которое поддерживается при крайне незначительной, плотности тока. Для борьбы с коррозионным растрескиванием сплавов системы Ni - Сu применяется отжиг. Склонность сплавов Ni - Mo - Fe и Ni – Mo-Fe-Сг к межкристаллитной коррозии после нагрева в интервале 500—700° понижается путем легирования ниобием, связывающим углерод в карбиды. Однако эффективность легирования ниобием значительно меньшая, чем нержавеющих сталей. Применяеnся также совместное легирование ниобием и танталом. Для уменьшения склонности к межкристаллитной коррозии эффективно легирование ванадием до 1,5%.

Для снижения склонности сплавов А и F к межкристаллитной коррозии применяют нагрев до 1000° в течение 1—2 часа, для сплавов В и С эта термическая обработка не эффективна. В атмосферных условиях сплавы на основе никеля характеризуются высокой коррозионной стойкостью, особенно в полированном состоянии.

Никель устойчив при нагреве в окислительной, атмосфере до 900°, но в присутствии сернистых газов коррозионная стойкость его снижается. Сильно снижают окисление никеля при высоких температуpax хром, алюминий и кремний, а также небольшие добавки кальция и церия. Наиболее эффективно совместное легирование никелевых сплавов этими элементами. В качестве жаростойкого материала широко применяются нихромы, а в качестве жаростойкого и жаропрочного материала сплавы типа нимоник, дополнительно легированные титаном и алюминием. Исключительно вредной примесью в никелевых сплавах является сера, в присутствии которой на границе зерен образуется легкоплавкая эвтектика Ni—Ni₃S₂, что при высоких температуpax вызывает склонность сплавов к межкристаллитной коррозии. Для повышения коррозионной стойкости в окислительных, и восстановительных атмосферах, содержащих сернистые газы, никель легируют марганцем (до 4,5%) или хромом.