Нержавеющая сталь
Очень тонкий слой богатых хромом оксидов, который самостоятельно образуется на поверхности нержавеющих сталей в присутствии кислорода, защищает нержавеющую сталь от дальнейшей коррозии. Однако нержавеющие стали не следует рассматривать как «неразрушаемые». Пассивное состояние может быть нарушено под воздействием определенных условий, и в результате эти стали могут
подвергнуться коррозии, как это кратко описано ниже. Поэтому выбор соответствующей марки стали, для каждого конкретного случая имеет такое большое значение. Следует также учитывать эффект, который оказывают на коррозионную стойкость изделия сварка и хранение.
Общая коррозия
Общая коррозия является таким видом коррозии, при которой в большей или меньшей степени, с одной скоростью происходит разрушение материала по всей поверхности. Поверхностная коррозия происходит под агрессивным воздействием кислых или щелочных растворов высокой концентрации. Стойкость к образованию сплошной коррозии, как правило, повышают путем увеличения содержания в стали Cr и Mo.
Межкристаллитная коррозия
Локальная коррозия по границам зерен и вблизи их называется межкристаллитной коррозией. Нержавеющие стали могут стать чувствительными к межкристаллитной коррозии под воздействием повышенных температур (500-8500° C). Локальное обеднение Cr по границам зерен происходит в результате его выпадения в виде карбида, и как следствие – снижение коррозионной стойкости по этим зонам. Выпадение карбида хрома может быть предотвращено либо низким содержанием в сплаве C, или добавлением стабилизирующих элементов, таких как Nb или Тi.
Питтинговая коррозия
Питтинговая – это локализованная коррозия, которая является в высшей степени разрушающим видом коррозии, которая, в конечном счете, приводит к образованию свищей в металле.
Точечная коррозия наиболее часто происходит в нейтральной или кислой хлорсодержащей среде.
Стойкость к питтинговой коррозии повышается за счет увеличения содержания в стали Cr, Mo и N. Термин Эквивалент Стойкости к Питтинговой Коррозии (PREN) используется для качественного сравнения стойкости к точечной коррозии разных сплавов:
PREN = %Cr + 3,3%Mo + 16%N
Однако следует проявить осторожность при сравнении стойкостей между сталью и наплавленным металлом, так как у последнего неизбежна неравномерная концентрация легирующих элементов, имеющая место в процессе кристаллизации, что делает шов менее стойким к точечной коррозии.
Щелевая коррозия
Щелевая коррозия является одной из разновидностей локализованных коррозий, которая возникает в щелях при тех же условиях, что и питтинговая коррозия.
Однако в щелях, заполненных жидкостью, коррозионное разрушение возникает и протекает значительно быстрее, т. к. кислород, необходимый для восстановления пассивного слоя, быстро расходуется. Типичными местами образования такой коррозии являются поверхности под прокладками, в нахлесточных соединения, под головками болтов и заклепок. Особой формой щелевой коррозии является так называемая коррозия под отложениями. Такая коррозия возникает при наличии неметаллических отложений или покрытий на поверхности стали. Сплавы, имеющие хорошую стойкость к точечной коррозии, обладают также хорошей стойкостью и к щелевой коррозии.
Коррозионное растрескивание
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC) возникает в результате объединенного воздействия растягивающих напряжений и агрессивной среды. Металлическая поверхность может выглядеть неповрежденной, в то время как тонкие трещинки распространяются внутрь, по всей толщине.
В частности, стандартные аустенитные стали чувствительны к коррозионному растрескиванию под напряжением при воздействии на них растворов, содержащих хлориды. Риск такого растрескивания увеличивается с повышением их концентрации растворе, ростом растягивающих напряжений и с повышением температуры.
Однако коррозионное растрескивание под напряжением редко встречается при воздействии на изделие растворов, температура которых ниже +600° C. В принципе, ферритные и дуплексные нержавеющие стали очень устойчивы к коррозионному растрескиванию под напряжением, а увеличение содержания Ni и Mo повышают эту стойкость у аустенитных марок нержавеющих сталей.