CS236274B1

CS236274B1 - A method of protecting alloy steel equipment against local types of corrosion

Info

Publication number: CS236274B1
Application number: CS908683A
Authority: CS
Inventors: Milan Prazak; Miroslav Holinka
Original assignee: Milan Prazak; Miroslav Holinka
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1983-12-05
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Vynález řeší elektromagnetickou protikorozní ochranu zařízení z ledované oceli pomocí spojení tohoto zařízení s nefunkční součástí, zhotovenou z níže legované nebo nelegované oceli.The invention solves the electromagnetic anti-corrosion protection of equipment made of iced steel by connecting this equipment to a non-functional component made of lower alloy or unalloyed steel.

Description

Vynález se týká způsobu ochrany zařízení z legovaných ocelí proti lokálním typům koroze. Jde zejména o technická zařízení, podrobená vlivu vodných roztoků obsahujících halogenidy, například chloridy, které vyvolávají u legovaných ocelí lokální korozi, zejména bodové napadení, korozní praskání při mechanickém napětí a korozní únavu při cyklickém namáhání.The invention relates to a method of protecting alloyed steel equipment against local types of corrosion. These are in particular technical devices subjected to aqueous solutions containing halides, for example chlorides, which cause local corrosion in alloyed steels, in particular point attack, corrosion cracking under mechanical stress and corrosion fatigue under cyclic stress.

Bodová koroze a korozní praskání za napětí, ke kterému dochází za vyšších teplot u legovaných ocelí s obsahem ohromu ve vodách, obsahujících halogenidy, zejména chloridy - jako je například mořská voda a některé průmyslové popřípadě i říění vody - jsou urychlovány zvýšením elektrodového potenciálu kovu do positivních hodnot, respektive zvýšením oxidační účinnosti vodného roztoku obsahujícího halogenidy. Naopak oba typy lze omezit snížením elektrodového potenciálu do negativních hodnot. Ochranný potenciál kritický pro vznik a průběh koroze závisí u ocelí na obsahu legujících prvků. Pozitivnější ochranný potenciál, a tím i vyšší odolnost proti lokálním typům koroze, mají oceli s rostoucím obsahem zejména chrómu a molybdenu; naopak místa, která v důsledku technologie zpracování byla o některý z těchto prvků ochuzena, podléhají přednostně korozí. Lze tedy snížit nebezpečí lokálního korozního napadení legovaných ocelí v prostředí vod s obsahem chloridů použitím výše legovaných materiálů, například místo oceli s obsahem 18 % hmot. chrómu a 9 % hmot. niklu použít ocelSpot corrosion and stress corrosion cracking, which occurs at higher temperatures in alloyed steels with a high level of content in halide-containing waters, especially chlorides - such as sea water and some industrial or water rushing - are accelerated by increasing the electrode potential of the metal to positive values, respectively, by increasing the oxidation efficiency of the halide-containing aqueous solution. Conversely, both types can be reduced by reducing the electrode potential to negative values. The protective potential critical to the formation and course of corrosion in steels depends on the content of alloying elements. Steels with increasing contents of mainly chromium and molybdenum have a more positive protective potential and thus higher resistance against local types of corrosion; on the contrary, places which have been depleted of any of these elements due to processing technology are preferably subject to corrosion. Thus, the risk of local corrosion attack of alloyed steels in chloride-containing water environments can be reduced by using the above alloyed materials, for example instead of steel containing 18 wt%. % chromium and 9 wt. nickel steel

236 274 s obsahem 20 % hmot* ohromu, 25 % niklu a 5 % hmot. molybdenu, která je podstatně odolnější proti bodové korozi. Toto řešení je však neekonomické s ohledem na podstatně vyšší cenu a deficitnost slitinových prvků. Je dále známa elektrochemická ochrana zařízení z legovaných ocelí, která spočívá v tom, že se zařízení z legovaných ocelí spojí elektricky vodivě se součástí z kovu, který vykazuje v daném prostředí vhodný elektrodový potenciál - obětovanou anodou. Pro legovanou ocel se používají jako obětované anody součásti z různých kovů a slitin, jako např. z hliníku, zinku, hořčíku a jejich slitin. Čistý hliník není při ochraně dostatečně účinný v důsledku existence nereaktivní oxidické vrstvy na jeho povrchu. Lepšího účinku se dosáhne pomocí jeho slitin, například se zinkem a manganem, příp. i vizmutem. Tyto slitiny sice vykazují sníženou samovolnou rozpustnost, ale mají nevýhodu v nehomogenní hrubozrnné struktuře, která v některých případech vede k nestejnoměrnému rozpouštění obětovaných anod a jejich rozpadání, aniž by byla veškerá jejich hmota využita k elektrochemické ochraně. Dále známé jsou slitiny hliníku, obsahující vedle zinku titan a hořčík. Tyto slitiny mají sice homogenní strukturu, ale při jejich rozpouštění se do prostředí vnášejí další kovy, což není v řadě případů žádoucí. Obětované anody z čistého zinku mají nevýhodu ve velmi mízké životnosti, právě tak jako slitiny s vyšším obsahem hořčíku, a jejich použití je tudíž neekonomické.236 274 containing 20% by weight, 25% by weight nickel and 5% by weight. molybdenum, which is substantially more resistant to point corrosion. However, this solution is uneconomical due to the considerably higher cost and deficit of the alloy elements. Electrochemical protection of alloyed steel devices is also known, in which the alloyed steel device is electrically conductively connected to a metal component having a suitable electrode potential in the environment - a sacrificial anode. For alloyed steel, components of various metals and alloys such as aluminum, zinc, magnesium and their alloys are used as sacrificial anodes. Pure aluminum is not sufficiently effective in protecting due to the existence of a non-reactive oxide layer on its surface. A better effect is obtained by using its alloys, for example with zinc and manganese, respectively. i bismuth. While these alloys exhibit reduced spontaneous solubility, they have the disadvantage of an inhomogeneous coarse-grained structure, which in some cases leads to uneven dissolution of the sacrificial anodes and their disintegration without using all of their mass for electrochemical protection. Further known are aluminum alloys containing titanium and magnesium in addition to zinc. Although these alloys have a homogeneous structure, other metals are introduced into the environment as they dissolve, which is not desirable in many cases. Sacrificed zinc anodes have the disadvantage of a very short life, as well as alloys with a higher magnesium content, and therefore their use is uneconomical.

Známý stav techniky v této oblasti zdokonaluje způsob ochrany zařízení z legované oceli proti lokálním typům koroze, při kterém se zařízení elektricky vodivě spojí se součástí z korozně méně ušlechtilého kovu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se funkční součást zařízení z legované oceli spojí elektricky vodivě s nefunkční součástí z oceli méně legované případně nelegované. Ocel s menším obsahem legujících prvků, zejména chrómu a molybdenu, má zápornější elektrodový potenciál než ocel výše legovaná. Například ochran ný potenciál oceli s obsahem chrómu 18 % hmot. a niklu 9 %The prior art improves the method of protecting an alloyed steel device against local types of corrosion, in which the device is electrically conductively connected to a less corrosive metal part of the invention. The principle of the invention is that the functional part of the alloy steel device is electrically conductively connected to the non-functional part of the less alloyed or unalloyed steel. Steel with a lower content of alloying elements, especially chromium and molybdenum, has a more negative electrode potential than steel alloyed above. For example, the protective potential of steel with a chromium content of 18% by weight. and nickel 9%

23β 274 hmot· v mořské vodě je -0,1 V oproti nasycené kalomelové elektrodě , zatímco ocel s obsahem 13 % hmot· chrómu má potenciál -0,3 V a nelegovaná -0,6 V. Použití níželegované, případně nelegované oceli pro elektrochemickou protikorozní ochranu výše legované oceli formou obětované anody má jednak ekonomický dopad vzhledem k nižším nákladům, jednak se tímto způsobem nevnáší do korozního média žádné další znečistění, nebot korozní produkt nefunkční součásti podle vynálezu je shodný s tím, který by vznikal korozí nechráněného zařízení.23β 274 masses in seawater is -0.1 V compared to a saturated calomel electrode, while a 13% chromium steel has a potential of -0.3 V and an unalloyed -0.6 V. Use of low alloyed or unalloyed steel for electrochemical the corrosion protection of the above-alloyed steel by sacrificial anode has an economic impact due to the lower cost and, on the other hand, no further contamination is introduced into the corrosion medium, since the corrosion product of the non-functional component according to the invention is identical to

Vynález je v dalším blíže objasněn pomocí popisu příkladů jeho možného konkrétního provedení.The invention is further elucidated by the following description of examples of a possible specific embodiment thereof.

Příklad 1Example 1

Zařízení vyrobené z oceli s obsahem 13 % hmot. chrómu bylo v mořské vodě chráněno spojením se součástí vyrobenou z konstrukční uhlíkaté oceli. Bodové napadení korozí se snížilo přibližně 100 násobně na hodnoty pod technicky významnou mezí.Equipment made of steel with 13% wt. Chromium was protected in seawater by joining a component made of structural carbon steel. The point corrosion attack decreased approximately 100-fold to values below the technically significant limit.

Příklad 2Example 2

Součásti z oceli s obsahem 18 % hmot. chrómu a 9 % hmot. niklu napjaté k mezi skluzu byly chráněny ve 42: %-ním roztoku chloridu horečnatého za varu spojením se součástí z oceli s obsahem 17 % chrómu. Vznik trhlin způsobených korozním praskáním za napětí se zpomalil minimálně 50-krát.18% by weight steel parts % chromium and 9 wt. The nickel stressed to the chute were protected in a 42% strength magnesium chloride solution by boiling by joining with a steel component containing 17% chromium. The cracking caused by stress corrosion cracking has slowed at least 50 times.

Vynález lze využívat zejména v chemickém a energetickém strojírenství.The invention can be used in particular in chemical and power engineering.

Claims

SUBJECT MATTER

238 274

Method for protecting an alloy steel device against local types of corrosion, in which the device is electrically conductively connected to a less corrosive metal component, characterized in that the functional part of the alloy steel device is electrically conductively connected to a non-functional part of the less alloyed steel unalloyed.