Как сварить прутки из нержавейки

[Vascys]

 

 

Vascys, теорию Вы хорошо изучили. А как с практикой? Через мои руки только трубы километров 8 - 10 прошло.

Мериться своим опытом с Вашим я не собираюсь! Это не показатель грамотности и компетентности.

 

 

 

А вот тут Вы и теорию не знаете. Выгорание - это миф. Что значит выгорание?

 

 

Почему при выплавке металла из него ничего не выгорает?

Видимо у Вас не было в институте опытов по определению соотношения массы наплавленного металла валика к массе сварочной проволоки при сварке в защитных газах. А химический анализ на процентное содержание легирующих элементов в наплавленном металле не пробовали делать? Обратитесь в лабораторию металлургического комбината, они Вам о выгорании легирующих элементов много интересного расскажут.

Вообще, откуда появился миф о невыгорании легирующих элементов? И какими практическими опытами этот миф подкреплён?

 

 

 

Если металл в среде инертного газа находится, откуда окислы?

Окислов при аргонодуговой сварке нержавейки быть не должно! Но человеческий фактор никто не отменял: влага в основном металле при отрицательных температурах, которую не удалили просушкой; грязный пруток который не почистили и не обезжирили. Вот Вам и источник кислорода в сварочной ванне.

 

 

 

Сварка с минимальным тепловложением ведётся для того, чтобы скорость охлаждения металла после кристаллизации была достаточно высокой и происходило образование нужной кристаллической структуры металла.

Частично верно. Но Ваш МИФ о невыгорании легирующих элементов ещё пока не подтверждён. Сварщики любят для "надёжности" дать побольше току и заварить за один-два прохода. После таких сварщиков видел как на 50% стыков в течение года образовалась ножевая сквозная коррозия.

 

 

 

Есть такое понятие в термообработке - критическая скорость охлаждения. Если скорость меньше, нормальная закалка не происходит.

При скорости ниже критической происходит превращение аустенита в мартенсит.

 

 

 

Применительно к нерже, есть такое понятие - закалка на аустенит. Надо, чтобы шов мелкозернистую структуру имел. Крупное зерно не столько механические свойства ухудшает, сколько снижает стойкость к МКК.

Закалка аустенитных сталей (аустенизация) осуществляется при температуре 1100 - 1150 С с последующим охлаждением на воздухе, в воде или в масле для снятия остаточных напряжений и придания более однородной структуры металла.

Часто видел, как пытались сделать аустенизацию стыков трубопроводов на открытой площадке, но из-за слабого оборудования и экономии на укрывных материалах температура не поднималась выше 1000 градусов. Соответственно термист подрисовывал диаграмму до нужных параметров. Скоро будет запуск установки в эксплуатацию, там и поглядим сколько будет дефектных стыков, учитывая что термообрабатывалось там под тысячу стыков из нержавейки.

 

 

 

По поводу деформации на горячую. Вы её когда нибудь на горячую гнули? А трубу цельнокатаную в трещинах видели? А я её и погнул достаточно и повидал.

Это Вы к чему? Показуха? Представляет, а здесь на форуме почти все с металлом работают, так что Вы америку не открыли!

 

 

 

Что касается 430, охрпупчивается она по ЗТВ, и какую присадку не используй, никуда от этого не денешься. Только термообработка изделия, а это не реально. Уменьшением тепловложения можно ЗТВ сузить, но не устранить.

Сталь г..., поэтому её (12Х17) у Нас в России уже её не используют на объектах нефтехимии.

[SergDemin]

 

 

Видимо у Вас не было в институте опытов по определению соотношения массы наплавленного металла валика к массе сварочной проволоки при сварке в защитных газах.

Не было. Кристаллы полупроводников выращивали. . Только это сути дела не меняет .

 

 

Сварщики любят для "надёжности" дать побольше току и заварить за один-два прохода. После таких сварщиков видел как на 50% стыков в течение года образовалась ножевая сквозная коррозия.

То есть, коррозия по границам зёрен. Она же межкристаллическая коррозия.  Тепловложение выше, скорость охлаждения ниже 

 

При скорости ниже критической происходит превращение аустенита в мартенсит.  

. Зерно крупнее, прослойки карбида хрома на границах зёрен толще.  Наверняка изделия работали в среде, вызывающей МКК.  Только выгорание легирующих элементов здесь при чём? И почему именно хром и никель будут выгорать, а железо - нет?  Железо вроде более химически активно, если уж и будет что то выгорать, то сначала оно. 

[ВалерийВО]

«

КОРРОЗИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

 

 

Высокая коррозионная стойкость нержавеющих сталей определяется их св-вом легко пассивироваться даже в обычных атм. условиях за счет кислорода воздуха. Это св-во зависит от содержания хрома — основного легирующего элемента нержавеющих сталей. Наименьшее содержание хрома, обеспечивающее сталям пассивное состояние, составляет 12%. С увеличением содержания хрома коррозионная стойкость нержавеющих сталей в окислительных условиях резко возрастает. Никель также способствует пассивации нержавеющих сталей, но в значительно меньшей степени. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей также сильно зависит от содержания углерода; как правило, с увеличением его содержания коррозионная стойкость нержавеющих сталей значительно снижается. Для придания высокой коррозионной стойкости в ряде случаев нержавеющие стали дополнительно легируют молибденом, медью, титаном, ниобием и др. элементами.

Коррозионная стойкость нержавеющих сталей зависит от структурного состояния.

Наибольшей коррозионной стойкостью обладают твердые растворы, легированные хромом и никелем. Все факторы, увеличивающие неоднородность структуры нержавеющих сталей с образованием карбидов, нитридов и интерметаллидов хрома, приводят к уменьшению концентрации хрома в твердом растворе и снижению коррозионной стойкости нержавеющих сталей. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей определяется устойчивостью пассивной пленки и зависит от природы агрессивной среды.

Как правило, в окислит, средах нержавеющие стали обладают высокой коррозионной стойкостью, а в неокислительных водных средах скорость коррозии нержавеющих сталей высока и возрастает с повышением содержания хрома, т. к. хром в этих условиях термодинамически неустойчив вследствие разрушения пассивной пленки. Т. о., нержавеющие стали устойчивы в растворах азотной к-ты, различных нейтральных и слабокислых растворах при доступе кислорода и неустойчивы в соляной, серной и плавиковой к-тах.

В последнее время установлено, что нержавеющие стали теряют также свою устойчивость в сильноокислит, средах вследствие разрушения пассивных пленок при высоком окислительно-восстановит. потенциале среды.

Пассивное состояние нержавеющих сталей возникает при определ. потенциалах и скоростях катодной реакции.

 

 

Для возникновения пассивного состояния любого металла, в т. ч. и нержавеющих сталей, необходимо, чтобы окислительно-восстановит. потенциал среды, а следовательно, потенциал катодной реакции превышал значения первого критич. анодного потенциала пассивации металла и чтобы катодный ток (скорость катодного процесса) превышал значение плотности критич. анодного тока пассивации. Несоблюдение этих условий приводит к активному состоянию, и нержавеющая сталь интенсивно растворяется. Условия пассивности нержавеющих сталей обеспечиваются в окислит, средах, а условия активного состояния — в восстановительных или слабоокислит. средах, что соответствует экспериментальным Данным по коррозионной стойкости нержавеющих сталей в различных средах. Чем выше содержание хрома, тем отрицательнее потенциал пассивации и ниже плотность тока анодной пассивации нержавеющих сталей. Указанные электрохимические параметры характеризуют склонность нержавеющих сталей к пассивации.

При переходе из активного состояния в пассивное на сталях может быть отмечено неустойчивое состояние, при этом в зависимости от влияния различных факторов металл может достигнуть полной пассивности или вновь перейти в активное состояние. Полная пассивность сталей достигается при более высоких потенциалах, к-рые зависят от состава сталей, а в ряде случаев от состава раствора (напр., присутствия активаторов). Установлено, что пассивное состояние нержавеющих сталей может быть нарушено путем анодной поляризации при высоком потенциале или созданием сильноокислит, условий с высоким окислительно-восстановит. потенциалом среды.

Различные состояния нержавеющих сталей (активное, пассивное, неустойчивое и состояние перепассивации) могут быть хорошо показаны с помощью потенциостатич. диаграмм скорости коррозии— потенциал или плотность анодного тока — потенциал, при этом имеется в виду ток эквивалентный скорости коррозии без учета тока, расходуемого на выделение водорода в области сильно отрицат. потенциалов или выделение кислорода в области сильно положительных потенциалов.

В активной области и области перепассивации скорость коррозии нержавеющих сталей возрастает с увеличением потенциала в соответствии с законом электрохимич. кинетики. В неустойчивой области, наоборот, скорость коррозии нержавеющих сталей уменьшается с увеличением потенциала, что связано с постепенной пассивацией поверхности нержавеющих сталей. При достижении полной пассивации скорость коррозии нержавеющих сталей практически не зависит от потенциала.

Коррозионная стойкость нержавеющих сталей определяется величиной стационарного потенциала и его расположением по отношению к значениям критич. потенциалов. Значение стационарного потенциала соответствует точке пресечения катодной кривой с кривой анодной поляризации. С помощью поляризац. диаграммы могут быть показаны все три осн. состояния (активное, пассивное, состояние перепассивации), определяющие электрохимич. й коррозионное поведение нержавеющей стали.

Скорость коррозии зависит не только от состава стали, но и от значения рН, природы и концентрации активаторов, внутренних и приложенных извне напряжений, темп-ры, присутствующих ингибиторов. В зависимости от этих факторов изменяются значения критич. потенциалов, а также плотности анодного тока, эквивалентные скорости коррозии, т. е. потенциостатич. диаграммы могут смещаться в координатах; скорость коррозии — потенциал.

Так, с увеличением концентрации активаторов и темп-ры сужается область пассивного состояния и увеличивается скорость коррозии в пассивном состоянии. Увеличение темп-ры и концентрации водородных ионов приводит также к увеличению скорости коррозии нержавеющих сталей в активном состоянии. Анодные ингибиторы могут изменять скорость коррозии в пассивном состоянии и значение потенциалов полной пассивации и перепассивации, а также ток пассивации нержавеющих сталей.

Согласно современным представлениям, пассивное состояние металлов определяется адсорбционной или фазовой пленкой, образующейся на поверхности металла. Для нержавеющих сталей характерно образование фазово-адсорбционных пленок, при этом фазовые пленки могут образовываться как до погружения нержавеющих сталей в раствор («первичные пленки», возникающие на воздухе), так и при погружении в раствор, когда при глубокой пассивации (время, потенциал) адсорбц. пленки перерастают в фазовые пленки, обнаруживаемые электроннографич. и хи- мич. методами. Образующиеся фазовые пленки способствуют более глубокой пассивации нержавеющих сталей в порах

пленки и местах нарушения фазовой пленки вследствие эффекта самополяризации, при этом данные пленки выполняют функции эффективного катода, реагирующего на окислительно-восстановит. св-ва раствора. Строение пассивной пленки, образующейся на нержавеющих сталях, схематически представлено на рис. 8. В результате самополяризации кислород глубоко внедряется в металл.

 

Межкристаллитная коррозия аустенитных нержавеющих сталей

проявляется в сварном соединении и при неправильной термич. обработке нержавеющей стали (нагрев в интервале 500—800°). Явление межкристаллитной коррозии обусловлено тем, что зерна находятся в пассивном состоянии, а границы зерен — в активном состоянии. Условия пассивации тела зерна и границы зерен резко различаются вследствие образования по границам зерен карбидов хрома в виде непрерывной цепочки и участков, обедненных хромом (меньше 12% хрома), в то время как тело зерна сохраняет в твердом растворе высокое содержание хрома (более 12%), способное поддерживать зерно в пассивном состоянии. Вместе с тем при образовании карбидов и интерметаллидов по границам зерен возникают внутр. напряжения, также затрудняющие пассивацию границ зерен. Наибольшую склонность к межкристаллитной коррозии имеют аустенитные стали, нестабилизированные титаном или ниобием. В сварном соединении эффект межкристаллитной коррозии проявляется в осн. металле, в зоне влияния нагревов, на нек-ром расстоянии от сварного шва, где создаются благоприятные условия для образования карбидов хрома (нагрев до 450— 850°). Установлено, что с повышением содержания в стали углерода чувствительность к межкристаллитной коррозии хромоникелевых сталей резко возрастает, она зависит также от темп-ры и времени отпуска. Наибольшая чувствительность к межкристаллитной коррозии аустенитных хромоникелевых сталей проявляется после отпуска при темп-ре 650°. Существенное значение для межкристаллитной коррозии имеет и величина зерна; установлено, что чем меньше величина зерна, тем меньше чувствительность нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии. Чувствительность к межкристаллитной коррозии ферритных сталей также повышается с увеличением содержания углерода. Однако наибольшая чувствительность проявляется, в противоположность аустенитным сталям, после закалки или нормализации с высоких темп-р вследствие образования при охлаждении из пересыщенного твердого раствора а неравновесных железосодержащих карбидов и нитридов хрома.

В этих случаях также наблюдается обеднение хромом и усиление внутр. напряжений границ зерен. С применением высокого отпуска и в особенности отжига при 780—850° вследствие диффузии происходит выравнивание концентрации хрома по зерну и чувствительность стали к коррозии устраняется.

 

 

Для борьбы с межкристаллитной коррозией применяются след. эффективные методы:

1) Снижение содержания углерода, вследствие чего уменьшается карбидообразование по границам зерен. Обычно нержавеющие аустенитные и ферритные стали, содержащие менее 0,03% углерода, нечувствительны к межкристаллитной коррозии.

2) Применение закалки в воду с высоких темп-р для аустенитных сталей (тот же эффект для мн. сталей достигается и при нормализации с высоких темп-р). При этом карбиды хрома по границам зерен переходят в твердый раствор.

3) Применение стабилизирующего отжига при 750—900°. Вследствие процесса диффузии происходит выравнивание концентрации хрома как по зерну, так и по границам зерен. Этот способ особенно эффективен для ферритных хромистых сталей.

4) Легирование стали стабилизирующими карбидообразующими элементами — титаном, ниобием, танталом. Титан и ниобий являются более энергичными карбидообразователями, чем хром, при этом карбиды титана и ниобия образуются при более высоких темп-pax, чем карбиды хрома. Вместо карбидов хрома углерод связывается в карбиды титана или ниобия, а концентрация хрома в твердом растворе сохраняется одинаковой не только по зерну, но и по границам зерен.

 

Содержание титана в нержавеющих аустенитных сталях должно быть в 5 раз, а ниобия в 8—10 раз больше углерода. Добавка титана устраняет также меж- кристаллитную коррозию ферритных хромистых сталей. 5) Создание двухфазных аустенито-ферритных сталей. Противоположные закономерности в поведении аустенитных и ферритных сталей хорошо сочетаются в аустенито-ферритных сталях, к-рые нечувствительны к межкристаллитной коррозии.

 

В некоторых средах обнаружен новый вид интенсивной локальной коррозии сварных швов нержавеющих сталей в зоне, непосредственно прилегающей к сварному шву («ножевая» коррозия). Этому виду структурной коррозии подвергаются также стали, стабилизированные титаном или ниобием. Такие явления связаны с высоким нагревом сталей при сварке (выше 1300°), когда карбиды титана или ниобия переходят полностью в твердый раствор. При последующем быстром охлаждении карбиды титана или ниобия не успевают выделиться, однако создаются благоприятные условия для образования карбидов хрома в непосредств. близости к сварному шву, вследствие чего возникают зоны, обедненные хромом; в этих зонах увеличиваются также внутр. напряжения. Все это приводит к быстрому разрушению стали в зоне, непосредственно прилегающей к сварному шву вследствие перехода ее в активное состояние. «Ножевая» коррозия проявляется также и в состоянии перепассивации в сильноокислит, средах. По своей природе механизм «ножевой» коррозии аналогичен межкристаллитной коррозии. Осн. методами борьбы с «ножевой» коррозией являются: снижение содержания в стали углерода, стабилизирующий отжиг, увеличение содержания титана или ниобия против расчетного, применение двухфазных аустенито-ферритных сталей, изменение режима сварки с исключением воздействия критич. темп-р в пришовной области.

К коррозии под напряжением наиболее склонны мартенситные нержавеющие стали, обладающие высокой прочностью, а также (в нек-рых средах) аустенитные нержавеющие стали, хотя они и обладают высокой пластичностью. Легированйе титаном или ниобием не устраняет склонности к коррозии под напряжением аустенитных сталей. Коррозия под напряжением нержавеющих сталей связана с образованием надрезов вследствие из- бират. растворения границ зерен, блочных структур и др. неоднородных участков стали, в к-рых концентрируются напряжения и резко снижается анодная поляризуемость. При этом возникает большая разница в скоростях растворения осн. металла, находящегося в пассивном состоянии, и металла в надрезах, находящегося в активном состоянии. По окончании т. н. инкубац. периода вследствие интенсивной линейной коррозии в надрезах уменьшается рабочее сечение деталей. При этом прочность металла становится ниже приложенного напряжения, в связи с чем происходит спонтанное развитие трещины и разрушение детали. Чувствительность нержавеющих сталей к коррозии под напряжением определяется в кипящем 42% -ном растворе хлористого магния, в к-ром разрушение мн. сталей может происходить под влиянием внутр. напряжений. Установлено, что коррозия под напряжением аустенитных нержавеющих сталей сильно зависит от содержания никеля. Наивысшая чувствительность к коррозии под напряжением проявляется при содержании в стали никеля 9—14%, при дальнейшем повышении никеля чувствительность к коррозии под напряжением снижается и при содержании никеля более 40% сталь становится несклонной к коррозии под напряжением. Уменьшение содержания никеля (менее 9—14%) тоже приводит к резкому увеличению сопротивления коррозионному растрескиванию, что следует связать с образованием двухфазных аустенито-ферритных сталей, отличающихся высоким сопротивлением коррозии под напряжением. Особенно стимулируют коррозию под напряжением активаторы (хлор-ионы и др.), присутствующие в растворе.

Осн. методами борьбы с коррозией под напряжением являются: снижение приложенных напряжений извне; повышение содержания в стали никеля с целью создания стабильного аустенита; создание двухфазной аустенитно-ферритной стали за счет снижения никеля или легирования ферритообразующими элементами; применение термич. обработки (высокий отпуск для мартенситных сталей или стабилизирующий отжиг для аустенитных сталей); создание напряжения сжатия на поверхности сталей, напр. способом дробеструйной обработки; уменьшение концентрации активаторов.

Точечная и язвенная коррозия нержавеющих сталей часто встречается при эксплуатации в морской воде. В ряде случаев она может иметь перфорирующий характер (для листа и ленты). Механизм точечной и язвенной коррозии связан с адсорбцией хлор-ионов на нек-рых участках поверхности стали, вследствие чего происходит локализация коррозии. При эток осн. поверхность стали находится в пассивном состоянии, а участки с адсорбированными хлор-ионами — в активном состоянии; этому способствуют продукты коррозии. Точечная коррозия в присутствии хлор-ионов может быть вызвана пробоем пассивной пленки при высоком потенциале. Точечная и язвенная коррозия может также развиваться вследствие появления различных поверхностных дефектов (включения, интермета л л иды, повреждения пленки и т. п.).

При перемешивании морской воды сопротивление точечной коррозии всех нержавеющих сталей резко возрастает.

Легирование молибденом позволяет резко увеличить потенциал пробоя пассивной пленки в присутствии хлор-ионов и тем самым расширить область пассивности нержавеющей стали в присутствии хлор-ионов. Никель также понижает чувствительность нержавеющих сталей к точечной коррозии.

 

Для изделий из нержавеющих сталей сложных конструкций, имеющих щели, зазоры, карманы, характерен особый вид коррозии — щелевая коррозия. Механизм щелевой коррозии связан с затруднением диффузии кислорода или др. окислителя (как деполяризатора) или анодных замедлителей коррозии (ингибиторов) в труднодоступные участки конструкции, вследствие чего на этих участках резко снижается анодная поляризация, снижается потенциал стали и нержавеющая сталь переходит в активное состояние.

Методы борьбы с щелевой коррозией сводятся в первую очередь к конструктивным мерам — устранению зазоров, щелей, карманов, контактов стали с неметаллич. материалами. Весьма эффективно также увеличение концентрации окислителя или анодных замедлителей, если они присутствуют в растворе.

Методы повышения коррозионной стойкости. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей может быть в значит, степени повышена методами легирования, применения оптимальных режимов термич. обработки, соответствующей механич., химич. и электрохимич. обработки, применения анодной защиты. Наиболее эффективным является увеличение содержания хрома. С повышением его содержания расширяется область пассивного состояния нержавеющих сталей, т. к. в значит, степени снижаются потенциал и ток пассивации. При высоком содержании хрома нержавеющие стали устойчивы даже в слабоокислит, средах. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей резко повышается при снижении содержания углерода, что особенно важно для борьбы со структурной коррозией и повышения коррозионной стойкости стали после высокого отпуска. Значительно повышается коррозионная стойкость нержавеющих сталей, особенно в слабоокислит. средах, при введении никеля, молибдена и меди. При этом, с одной стороны, повышается термодинамич. устойчивость сталей, а с другой — повышается их пассивируемость и защитные св-ва пассивных пленок. Исключительно эффективно влияние титана, ниобия, тантала как карбидообразователей для борьбы с межкристаллитной коррозией.

В работах последнего времени установлено благоприятное влияние легирования нержавеющих аустенитных и ферритных сталей небольшим количеством благородных металлов (палладий, платина) в слабоокислит. средах при высоких темп-pax, когда нержавеющие стали находятся в активном состоянии.

За счет снижения перенапряжения водорода потенциал сталей при легиро

Коррозионная стойкость нержавеющей стали мартенситного и аустенитного классов резко снижается после высокого отпуска. Наибольшую коррозионную стойкость стали мартенситного, мартенсито-феррит- ного и мартенсито-карбидного классов приобретают после закалки и низкого отпуска, а стали аустенитного и аустенито- ферритного класса после закалки в воду. При нагревах происходит распад твердого раствора а и у с образованием карбидов хрома в аустенитных сталях и ряда промежуточных структур в мартенситных сталях (троостит, сорбит, перлит). Если отпущенные аустенитные и мартенситные стали подвергать стабилизирующему отжигу при 780—900°, то скорость их коррозии понижается.

Коррозионная стойкость нержавеющих сталей определяется защитными св-вами поверхностной пассивной пленки, к-рые сильно зависят от состава стали и качества обработки поверхности. Как правило, нержавеющие стали с грубо обработанной поверхностью характеризуются пониж. коррозионной стойкостью. Наибольшая коррозионная стойкость в атм. условиях достигается в полированном состоянии. В целях повышения защитных св-в поверхностной пленки нержавеющие стали после механич. обработки, в т. ч. и механич. полирования, подвергают хи- мич. пассивации. В этом случае создается более совершенная пассивная пленка и удаляются следы железа, занесенные при обработке инструментом (следы железа на поверхности нержавеющих сталей становятся очагом коррозии). Пассивация производится в 20%-ном растворе HN03 при 45—55° в течение 16—30 мин., можно проводить пассивацию в 40%-ном растворе HN03 при комнатной темп-ре. Пассивация мартенситных сталей производится в растворе, содержащем 20% HNO, и 2% К2Сг207 при 45—55° в течение 15— 30 мин. Пассивация нержавеющих сталей может проводиться и в др. растворах, содержащих окислители.

С защитной целью для деталей небольших габаритов применяют электрополировку. Состав ванн и режим электрополировки зависят от состава и структуры нержавеющих сталей. В этом случае дополнит, химич. пассивация не проводится, т. к.- пассивная пленка образуется в процессе электрополировки.

В соответствии с теорией пассивности после перехода металла в пассивное состояние требуется очень незначит, ток для поддержания стали в пассивном состоянии. Поэтому в ряде случаев, напр. в химич. аппаратах, может быть использован эффект анодной защиты; так, сталь XI8H9, подверженная коррозии в серной к-те, особенно при повыш. темп-pax, может быть защищена путем анодной поляризации. Для перевода нержавеющей стали в пассивное состояние вначале требуется значит, плотность тока, однако после того как сталь будет переведена в пассивное состояние, требуется всего неск. мка/см2 для поддержания пассивного состояния.

Газовая коррозия нержавеющих сталей и методы борьбы с ней. Нержавеющие стали при нагревании на воздухе или в среде кислорода подвергаются окислению с образованием окалины.

Добавки вольфрама и молибдена повышают жаропрочность, но ухудшают жаростойкость нержавеющих сталей. Добавки кобальта не снижают жаростойкости. Легирование хромом значительно повышает коррозионную стойкость сталей в сероводороде.

Коррозия нержавеющих сталей в расплавленных металлах и гидроокисях. Характер взаимодействия жидких металлов с нержавеющими сталями не подчиняется общим закономерностям поведения их в водных растворах. Среди расплавленных металлов жидкий натрий, калий и их сплавы являются наименее активными в коррозионном отношении. Установлено, что до 650° и при перепаде темп-р не более 150° успешно могут использоваться аустенитные хромоникелевые стали с низким содержанием углерода; при этом содержание примесей кислорода не должно превышать 0,01—0,02%. При ^бо л ее высоком содержании примесей кислорода происходит охрупчивание аустенитных нержавеющих сталей уже при 350°. В целях борьбы с эрозией скорость движения расплавленного натрия, калия и их сплавов не рекомендуется превышать 8 м/сек. Требуется также высокая чистота жидкого металла по углероду, в противном случае будет происходить науглероживание нержавеющих сталей вследствие взаимодействия его с карбид ообразующими элементами, находящимися в стали (хром, ниобий и др.). Выше 650° в жидком натрии, калии и их сплавах наблюдается селективное растворение никеля в нержавеющих сталях и перенос его на холодные участки коммуникаций. Расплавленный литий является более агрессивным по отношению к нержавеющим сталям, особенно выше 760°. Выщелачивание никеля в расплавленном литии происходит гораздо интенсивнее, при этом поверхностный слой аустенитной стали превращается в феррит, поэтому для расплавленного лития при высоких температурах рекомендуются высокохромистые ферритные нержавеющие стали. Расплавленный литий взаимодействует с карбидами металлов. Исключительно агрессивным действием характеризуется нитрид лития Li3N, в связи с чем должны быть высокие требования к расплавленному литию по примесям азота. При более низких температурах и небольших перепадах температур в расплавленном литии могут применяться и хромоникелевые аустенитные нержавеющие стали. Борьба с кислородом в расплавленных металлах проводится путем введения небольших количеств кальция, бериллия, магния, циркония, титана и др. легко окисляющихся металлов, к-рые связывают кислород. Установлено, что аустенитные стали более чувствительны к примесям кислорода, чем ферритные нержавеющие стали. Весьма агрессивным действием характеризуются расплавленный висмут, свинец и их сплавы, сплавы висмута с индием и свинцом. В этих средах также более стойкими являются высокохромистые ферритные нержавеющие стали. Из расплавленных гидроокисей наиболее коррозионно-активным является гидроокись натрия. Гидроокиси калия, лития, стронция, бария в коррозионном отношении менее активны.»

[Vascys]

 

 

То есть, коррозия по границам зёрен. Она же межкристаллическая коррозия. Тепловложение выше, скорость охлаждения ниже

МКК это разрушение металла по границам зёрен из-за наличия компонентов отличающихся от основной структуры. В аустенитной стали при нарушении технологии сварки происходит выделение карбидов хрома. Аустенизация с охлаждением в воде позволяет растворить карбиды хрома с получением мелкозернистой структуры без наличия лишних компонентов по границам зёрен.

 

 

 

Только выгорание легирующих элементов здесь при чём? И почему именно хром и никель будут выгорать, а железо - нет? Железо вроде более химически активно, если уж и будет что то выгорать, то сначала оно.

К примеру: Титан выгорает при сварке намного больше чем другие металлы, соответственно его необходимо вводить в присадочный материал больше чем в основном металле. Титан позволяет связать излишний углерод в сварочной ванне с образование карбида титана, который в свою очередь имеет большую стойкость против МКК, и не позволяет углероду связаться с хромом для образования карбидов хрома.

[Георгий 11]

В общем третий полотенцесушитель побежал,хватило на неделю.

[Kondor416]

В общем третий полотенцесушитель побежал,хватило на неделю.

Какая то мистика хотя понятно, что причина есть, но какая?

[Dmitry1962]

Какая то мистика хотя понятно, что причина есть, но какая?

Да-да, Жор, что ж за загадка? А на разрезать не дадут?

[Георгий 11]

@Dmitry1962,вряд ли,я ему предлагал подварить,но говорит с гарантии снимут,не знаю,пока менять не ездил.Может с 201-й трубы?Хотя опять же по швам бежит. Изменено 17 декабря, 2018 пользователем Георгий 11

[Steelcar]

@Георгий 11,выше @ВалерийВО, выдержку из книги привёл к примеру как можно неправильно сварить нержавейку и что будет (виды разрушений).

Также таки интересно, чтоже по трубам у вас течёт). Понятно что косяк в изделии, но насколько"жидкость" в виде теплоносителя усугубляет положение дел).

[ugaida]

@Георгий 11,В этом доме, наверно ноль на трубы, у когото кинут,электричество сматывают. 

[Kondor416]

@Георгий 11,В этом доме, наверно ноль на трубы, у когото кинут,электричество сматывают.

Может тогда замерить ? Один щуп в фазу второй на трубу?

[Dmitry1962]

@Георгий 11,В этом доме, наверно ноль на трубы, у когото кинут,электричество сматывают. 

Юр, на теплую воду  ноль кидать бессмысленно - трубы хоть в говеной, но изоляции, белее-менее значимую нагрузку не повесишь.

Все ж думаю, что сушилки делают из, мягко говоря, отходов...

[ugaida]

@Dmitry1962,Ну это ты знаешь,а другие?У меня сосед,в прежние времена,кинул ноль на трубу в скважине,приходит ко мне и спрашивает,почему у меня вода постоянно уходит,вроде и в качке все резинки менял и в насосе всё нормально ?Скважины у нас пробурены в ручную 24-28метров.Не выдержал он решил выдернуть трубы и по новому прбурить.Так вот,вы бы посмотрели на эти трубы,будто с ружья стреляли по ним.Спрашиваю ноль кидал,крутился потом признался,сказал ему что на новой скважине ноль будет лучьше.

[Dmitry1962]

 

 

Ну это ты знаешь,а другие?

Оно, конечно, может быть...

[Георгий 11]

@ugaida,ему предложили медную жилу кинуть между американками,где змеевик прикручивается,типа ток на змеевик не пойдет,хочет попробовать.Опять же логически если,трубы наверняка шовные,почему там не бежит,а именно по швам?

[SergDemin]

 

 

К примеру: Титан выгорает при сварке

Как Вы себе представляете "выгорание" титана или любого другого металла?  Для испарения температуры недостаточно, для окисления, во первых кислорода нет, во вторых если металл окисляется, значит окислы образуются. Окись титана  кипит где то под 3000С, то есть тоже не испаряется. И куда она девается?  На поверхности должна стеклоподобная корка из неё образовываться, но её нет . 

Вы можете описать механизм "выгорания"?  Куда легирующие элементы деваются? 

[Точмаш 23]

@SergDemin, вы абсолютно правы по поводу мифического выгорания легирующих компонентов. Газовая или флюсовая защита предотвратит и окисление, а в случае с ферритными сталями, еще и азотирование. Возможно только образование карбидов, но с этим борятся уменьшением углерода в металле и присадке, или добавкой карбидообразователей. Что же касаемо трещин, то аустенит это горячие трещины, феррит - холодные трещины. Однако если холодные трещины это норма если топчешься на месте во время сварки. То получить горячие трещины на аустените можно только в учебнике. Все аустенитные стали и присадки для них при переплавлении кристаллизуются с образованием небольшой доли феррита. Он предотвращает горячие трещины. И именно с ним связана магнитность аустенитной нержи после сварки. Исключение только супераустенитные нержи. Но с ними встретится.... Может не каждый. Точнее каждый может, но не все (с)

Почему легирующие элементы не будут выгорать при сварке?

[SergDemin]

 

 

Почему легирующие элементы не будут выгорать при сварке?

Повторю вопрос : Вы можете описать механизм "выгорания"?  Куда легирующие элементы деваются? 

[Точмаш 23]

Повторю вопрос : Вы можете описать механизм "выгорания"?  Куда легирующие элементы деваются? 

Окисляются,а также происходит частичное испарение металла в дуге при высоких температурах.В свою очередь,задам вопрос:зачем феррохром в обмазке электрода?

[AKeeper]

К примеру: Титан выгорает при сварке намного больше чем другие металлы, соответственно его необходимо вводить в присадочный материал больше чем в основном металле. Титан позволяет связать излишний углерод в сварочной ванне с образование карбида титана, который в свою очередь имеет большую стойкость против МКК, и не позволяет углероду связаться с хромом для образования карбидов хрома.

Тогда ваши рекомендации по применению присадочных прутков, из реально доступных, для проведения сварочных (ремонтных) работ во избежание МКК?

[G_Kar]

 

 

Вы можете описать механизм "выгорания"?  Куда легирующие элементы деваются? 

 

Попробую ответить про механизм. Расплавленный металл сварочной ванны - это жидкость. Расслоение жидкости на фракции при нагреве - это нормально? Вполне! Есть ректификационные колонны как раз для этих целей в которых при определенной температуре испаряются сначала одни фракции, потом при повышении температуры - другие... Температура плавления большинства лигирующих элементов ниже температуры плавления железа и имеют меньшую плотность, т.е. чисто теоретически в сварочной ванне они стремятся на поверхность ванны, откуда происходит испарение металла. Чем дольше мы держим металл расплавленным, тем больше лигирующих элементов переместится из объема на поверхность и испарится. Мне как-то так это видится.

[папаша]

 

 

Температура плавления большинства лигирующих элементов ниже температуры плавления железа и имеют меньшую плотность,

кроме никеля,остальные-выше

[midtower]

 

 

Температура плавления большинства лигирующих элементов ниже температуры плавления железа и имеют меньшую плотность

Не-не-не, Дэвид Блейн! Это не кремний с серой, да и те не очень-то стремятся наружу. Мы-таки стремимся сварной шов, поэтому экономим на углеродии и наваливаем хрома(кипит при около 3кК) и никеля(сильное сродство с железом) с ниобием(прикрываем задницу, кипит при ~5кК). В дуге, конечно, условия зверские, но не до такой степени, чтобы избирательно выдергивать в момент поджига(этакий бух) тугоплавкую лигатуру.

Углерод, да, сублимирует.

[SergDemin]

 

 

Расслоение жидкости на фракции при нагреве - это нормально? Вполне!

Для кого нормально?   Истинные растворы не расслаиваются.  А металлы растворы образуют, а не эмульсию. 

 

 

Есть ректификационные колонны как раз для этих целей в которых при определенной температуре испаряются сначала одни фракции, потом при повышении температуры - другие...

В колонне конденсация происходит из газовой фазы и испарение. Это совсем другой процесс, не путайте.  Ну, по поводу температуры плавления @папаша, уже ответил. Да и у никеля 1453 С. У железа 1538 С , не большая разница.

 

 

Окисляются,а также происходит частичное испарение металла в дуге при высоких температурах.

Окисляются в инертном газе?  Частично испаряются, а железо не испаряется?.  Для чего феррохром - не знаю, вероятно чтобы легировать шов хромом.  Добавляют ли его в обмазку электродов из нержи, не знаю. Покрытие у большинства целлюлозное, органики в нём много. 

[selco]

Тогда ваши рекомендации по применению присадочных прутков, из реально доступных, для проведения сварочных (ремонтных) работ во избежание МКК?

 

Самое главное , соблюдить  тех. сварки и не перегревать и этого вполне достаточно для "самогонных" и других бытовых емкостей , и будут работать десятками лет. 

Я вот из 430 емкость под воду соседу через 3 дома года четыре назад делал так вот нет не какой коррозии и стоит. 

Да вот в Электростали на атоммаше , там другое дело но у них и присадки да и газы высшей пробы , да и сварщик каждый день прежде чем приступить к основной сварке , наваривает "бочонок" диаметр около 50мм и длина такая же и на токарник усе режется и экспресс анализ и только потом допуск к основной сварке. 

P.S. Накидаю я пожалуй информации для "размышления" и осмысления нержавей.

Duplex-stainless-steel-Datasheet.pdf 

Fofanov_D._Austenitno_ferritnye_stali_dupleks.pdf

автоматическая сварка.pdf

МКК корозия.pdf

сварка нерж.pdf