Легирование коррозионностойких сталей

В качестве легирующих элементов повышающих коррозионную стойкость стали применяют Cr, Ni, Mn, Mo, W, Si, Al, Nb, Ti, V, Cu, Co,Pt, Pd.

Основной легирующий элемент коррозионностойких сталей – хром. Его содержание обычно находится в пределах до 30%. Введение хрома приводит к изменению электродного потенциала железа с отрицательного до более положительного (рис.20). При этом резкое изменение потенциала с отрицательного на положительный происходит при содержании хрома 12,5%. Поэтому обычно содержание хрома в стали составляет 13% и более.

Рис. 20.Влияние хрома на изменение электродного потенциала (а)

и скорость развития коррозии (б)

Никель в сплавах с железом повышает коррозионную стойкость, а также стабилизирует аустенитную структуру. Это позволяет создать аустенитные хромоникелевые стали с высокой коррозионной стойкостью.

Для получения необходимой структуры и свойств коррозионностойких сталей применяют и другие легирующие элементы, которые стабилизируют феррит или аустенит (рис. 21). Первые расширяют область существования феррита, вторые – аустенита

Рис.22.Влияние легирующих элементов на полиморфные

превращения в железе.

Влияние легирующих элементов на фазовый состав стали можно оценить при помощи специальных диаграмм. Наиболее распространенной является диаграмма А. Шеффлера (рис.23).

Рис.23.Структурная диаграмма для нержавеющих сталей (А.Шеффлер)

экв. Cr = % Cr + % Mo + 1,5·(% Si) + 0,5·(% Nb)

экв. Ni = % Ni + 30·(% C) + 0,5·(% Mn)

По содержанию легирующих элементов с переводными коэффициентами подсчитывают два эквивалента хрома и никеля. После подсчета этих эквивалентов на диаграмме находят точку соответствующую фазовому составу данной марки стали.

Коррозионностойкие стали принято разделять на атмосферно коррозионностойкие (стали АКС) и коррозионностойкие (КСС).

По структуре их разделяют на ферритные, мартенситные, аустенитные и стали смешанных классов.

По хим. составу их разделяют на хромистые, хромоникелевые, хромо-никелево-марганцевые, хромоникельмолибденовые и сплавы на основе никеля.