реферат материалтану 1



Ерекше қасиетті болат пен қорытпалар

Коррозияға төзімді болат

Қоршаған ортаның химиялық немесе электрохимиялық әрекетінен металдың (қорытпаның) сыртқы бетінің өздігінен бұзылуы үдерісін коррозия деп атайды.

Үдеріс механизмі бойынша коррозия химиялық және электрохимиялық болып екіге бөлінеді. Химиялық коррозия газды және мұнай мен оның өнімдері сияқты сұйық ортада дамиды. Электрохимиялық коррозия ылғалды атмосфера мен топырақта, теңіз бен өзен суында, сілті, қышқыл және тұздардың судағы ерітіндісінде дамиды.

Техникалық металл (қорытпа) поликристалды болатындықтан, оның құрылымы бір немесе бірнеше фаза кристаллиттерінен, металл емес (оксид, сульфид) кірінділерден және т.б. тұрады. Электролиттік ортада әртүрлі физикалық-химиялық қасиеті бар құрылым құраушыларының электрохимиялық әлеуетінің шамасы және белгісі бойынша әртүрлі болатындықтан, біреулері – анод, ал екіншілері катод рөлн атқарады. Фазалардың электрохимиялық әлеуетінің айырмасы неғұрлым көбейген сайын, коррозиялық тұрақтылық не өте таза металдарға, не біркелкі қатты ерітінді құрылымды қорытпаға тән.

Металдың (қорытпа) сыртқы орта әсеріне коррозиялық төзімділігі жоғары келсе пассивтік күйде, ал керісінше болса, активтік күйде деп есептеледі. Металдың активті күйден пассивтік күйге өтуі оның электрохимиялық әлеуетінің жоғарылануына байланысты. Мысалы, темірдің кәдімгі күйдегі электрохимиялық әлеуеті – 0,6В болса, пассивтік күйде +1,0В дейін жоғарылайды.

Коррозияға төзімді металдар екі топқа бөлінеді. Біріншісі химиялық аз активті болғандықтан, коррозияға төзімді. Екіншісі химиялық активті бола тұра, коррозиялық төзімділікке пассивтік күйге көшу арқылы ие болады. Бірінші топқа – Pt, Pb, Au, Ag, екінші топқа Cr, Ti, Al және т.б жатады. Химиялық активті металдың коррозияға төзімділігін арттыру үшін, оған қосынды элементтер қосады.

Егер көміртегінің мүмкін болған ең аз мөлшерге деін азайтып, темірмен қатты ерітінді түзген қосынды элемент мөлшері қорытпаның электрохимиялық әлеуетін жоғарылатса, болаттың коррозиялық төзімділігін арттыруға болады. Сондай қосынды элементтерге хром, никель және т.бт жатады. Сондықтан хромды және хромникельді коррозияға төзімді болаттардың техникалық маңызы зор.

14.1.1. Коррозияға төзімді хромды болат

Электрохимиялық коррозияға төзімді болатты «коррозияға төзімді болат» деп атайды. Тотығу ортасында болатты коррозияға төзімді ететін негізгі, әрі арзан қосынды элементтердің бірі – хром.

Хромды болаттың коррозияға төзімділігі оның бетінде СrO₃ оксидінің құрылуына байланысты. СrO₃ — тен тұратын қабыршақ хром мөлшері 12,5% — дан асқанда ғана пайда болады. Хромның осындай мөлшерінде ғана электрохимиялық әлеует – 0,6-дан +0,2 В-қа күрт өзгереді (1-сурет). Қазіргі кезде коррозияға төзімді хромды болаттың үш түрін қорытады:

1) хром мөлшері 13%;

2) хром мөлшері 17%;

3) хром мөлшері 25-28%.

Хром мөлшері неғұрлым көп болса, болаттың коррозияға төзімділігі соғұрлым жоғары келеді. Көміртегі мөлшері аз болғаны тиімді, өйткені олар хроммен карбид түзіп, қатты ерітіндідегі хром мөлшерін азайтып, болаттың коррозияға төзімділігін төмендетеді.

13% Cr бар болаттарды қыздырып, суыту кезінде фазалық түрленіс орын алатындықтан, термиялық өңдеу арқылы оларды беріктендіруге болады. Көміртегі мөлшері ұлғайған сайын, термиялық өңделген болаттың беріктігі жоғарылайды.

 

 

0,2

    0

-0,2

0,4

-0,6

   0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22   

Cr, %   

1- сурет. Хромның Fe-Cr қорытпасының әлеуетіне әсері

 

 

 


Добавить комментарий