Файл: Сокол, И. Я. Двухфазные стали.pdf

границам трещины разрушения ответственно за сниже­ ние пластичности стали Х21Н5 при кручении (1300° С) на воздухе (число оборотов до разрушения /г= 55) по сравнению с атмосферой аргона (л = 93).

4.Травление

Внастоящее время наиболее принятым способом удаления окалины с поверхности нержавеющего металла является щелочно-кислотное травление. Однако обработ­ ка в щелочном расплаве при 450—500° С двухфазных

(особенно дисперсиоино-твердеющих) сталей приводит к снижению пластичности. Поэтому температура щелоч­ ной ванны должна быть не выше 420° С (при 360° С рас­ плав Na0 H-f-NaN03+NaCl затвердевает), а время вы­ держки— минимальным (не более 5—10 мин).

При понижении температуры расплава увеличивается его вязкость и уиос и, следовательно, возрастает расход щелочи, поэтому для двухфазных сталей наиболее пер­ спективным, по-видимому, является гидридный метод травления. Он заключается в обработке покрытого ока­ линой металла в расплаве каустической соды с добавкой 1,5—2,0% гидрида натрия [126]. Температура расплава поддерживается на уровне 380—400° С и при необходи­ мости может быть снижена до 370° С.

На заводе «Серп и молот» был опробован в лабора­ торных условиях гидридный способ травления. Было по­ казано, что применение чистых гидридов натрия, каль­ ция и титана для насыщения расплава нецелесообразно из-за их высокой химической активности (порошкооб­ разный гидрид воспламеняется и сгорает в воздухе до того, как успевает распределиться в расплаве щелочи).

рый получается путем гидрирования каустической соды. При добавлении этого продукта — ферропура (чехо­

последний приобретает черный цвет. Последующие пор­ ции ферропура быстро распределяются в расплаве, на­ сыщая его гидридом натрия. Следует отметить, что про­ цесс плавления протекает спокойно, без вспышек и вы­ бросов. Как показали исследования, при обработке не­ ржавеющих сталей в расплаве NaOH-j-2% NaH в тече­

123

жения его стоимости технико-экономическая целесооб­ разность внедрения этого прогрессивного способа трав­ ления представляется бесспорной.

Значительное влияние на технологию травления двух­ фазных сталей оказывается их склонность к избиратель­ ной коррозии структурных составляющих в кислотных растворах. С этим фактом пришлось столкнуться, в ча­ стности, при освоении технологии производства листов из стали 1X2IH5T (ЭИ811) и сварочной проволоки из стали 0Х25Н12Г2Т (ЭП75),когда на поверхности отдель­ ных партий листа наблюдалось наличие отслаивающей­ ся металлической пленки, а на проволоке — характер­ ный дефект в виде «чешуи» или «шелухи» (рис. 40).

Пленка была обогащена никелем и обеднена хромом по сравнению с основным металлом и, по данным рентге­

Эти данные хорошо согласуются с тем, что именно никель придает нержавеющим сталям устойчивость про­ тив воздействия неокисляющих сред, в частности, сер­ нокислых растворов. Поэтому в первую очередь раство­ ряется феррит с меньшим содержанием никеля. Обога­ щение пленки углеродом и титаном легко объясняется тем, что карбид TiC остается в металле и не подверга­ ется вытравливанию.

Было показано, что вытравливание ферритной со­ ставляющей при длительном пребывании металла в аг­ рессивном горячем растворе серной кислоты с поварен­ ной солью (18% H2S 0 4+3% NaCl при 70—80°С) обус-

125

ловлено самой природой двухфазной хромоникелевой стали, а не связано с процессами изменения химическо­ го состава поверхностного слоя (например, науглерожи­ ванием). Об этом свидетельствовал тот факт, что обра­ зование рыхлого слоя, который при последующей прав­

12%-ном растворе соляной кислоты, который обеспечи­ вает достаточную производительность процесса и более светлую поверхность металла по сравнению с H2S04.

Интересные результаты были получены при изуче­ нии влияния температуры закалки на коррозионную стойкость двухфазных сталей. Как видно из данных, приведенных в табл. 15, повышение температуры нагре­ ва, вызвавшее заметное увеличение количества 6-ферри­ та в структуре стали, привело к заметному уменьшению скорости растворенияметалла.

126

По нашему мнению, это явление можно в первую очередь объяснить укрупнением зерна и уменьшением зубчатости границ при повышении температуры нагрева под закалку (см. рис. 18), так как известно, что именно межзеренные границы имеют наиболее отрицательный электродный потенциал и являются участками металла с наименьшим сопротивлением коррозии. Кроме того, определенную роль может играть частичное растворение карбидов и обогащение высокотемпературного ферри­ та никелем вследствие перераспределения легирующих элементов между структурными составляющими при увеличении количества 6-феррита.

При испытании сварных образцов стали типа Х21Н5Т в концентрированной азотной кислоте происхо­ дило преимущественное растворение аустенитной состав­ ляющей. Аналогичная картина наблюдалась при испы­ тании стали 0Х21Н6М2Т (ЭП54) в горячих иеокисляющих кислотах, причем сильное влияние на коррозион­ ное поведение структурных составляющих оказывало соотношение их количеств и удаленность исследуемого участка от зоны сварки [131]. По мнению авторов ра­ боты [131], это явление обусловлено различной концен­ трацией основных легирующих элементов, определяю­ щих пассивирующую способность в данной среде, в аус­

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ (В ПРОЦЕНТАХ ПО МАССЕ)

После высокотемпературного нагрева и быстрого охлаждения наблюдается выравнивание концентраций легирующих элементов (хрома и никеля) между фаза­ ми, тем большее, чем ближе к шву расположен анали­ зируемый основной металл (т. е. чем выше была' его

127