SU1704031A1

SU1704031A1 - Способ определени стойкости аустенитных сталей против питтинговой коррозии

Info

Publication number: SU1704031A1
Application number: SU894660119A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Луговский
Original assignee: Опытно-конструкторское бюро тонкого биологического машиностроения
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1992-01-07

Abstract

Изобретение касаетс коррозионных испытаний металлов. Цель изобретени - обеспечение определени склонности к питтинговой коррозии изделий, поверхность которых обработана пластическим деформированием и которые предназначены дл эксплуатации в средах, моделируемых 3%-нь1м раствором хлористого натри . Способ определени стойкости аустенитных сталей против питтинговой коррозии заключаетс в том, что в качестве параметров твердости используют твердость поверхностного сло и микротвердость, а о склонности к питтинговой коррозии суд т по соотношению ДЕпо - Со - Ккт Н-Ка о HV, где ДЕпо - величина критери питтингостсйко- сти; Со, Ki. K2 - расчетные коэффициенты приведени , завис щие от марки стали и ее вида; О Н - величина среднеквадратичного отклонени значений микротвердости: oHV - величина среднеквадратичного отклонени значений твердости поверхностного сло . 1 ил. (/ С

Description

Изобретение касаетс коррозионных испытание металлов и может быть использовано в химическом и биологическом машиностроении дл оценки коррозионной стойкости изготавливаемого оборудовани и определени вли ни видов обработки рабочих поверхностей к питтинговой коррозии .

Известен потенциодинамический способ определени питтинговой коррозии по разности потенциалов питтингообразова- ни и коррозии в коррозионной среде

АЕло Ело Екор мВ. где ДЕпо критерий питтингостойкости;

Епо потенциал питтингообразовани ;

Екор - потенциал коррозии.

Известен способ определени стойкости аустенитных сталей к коррозии, согласно которому образец выдерживают в стандартной коррозионной среде - 3%-ном растворе хлористого натри , измер ют параметры твердости поперхнчетного и после воздействи на образец корро исн- ной среды, а о стойкости к коррозии суд т с учетом измеренных величин.

Недостатки известных способов заключаютс втом.чтоонине позвол ют проводить оперативный контроль изготавливаемых деталей в производственных услови х. Это св зано с тем, что процесс контрол требует изготовлени специальных образцов, длительного времени их выдержки в коррозионных средах, стабильных температурных и специфических лабораторных условий, достаточно высокой квалификации работников. .

Целью изобретени вл етс обеспече- ,ние определени склонности к питтинговой коррозии изделий, поверхность которых обработана пластическим деформированием и которые предназначены дл эксплуатации в средах моделируемых 3%-ным раствором хлористого натри .

X

g

О

iCO

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе определени склонности аусте- нитных сталей к коррозии, по которому определ ют параметры твердости, в качестве параметров твердости используют поверхностную твердость НУи микротвердость Н, а о склонности к питтинговой коррозии суд т по величине, полученной из соотношени

AEno Co- Ki0H-K20HV, где ЛЕпо - величина критери питтинго- стойкости;

Со, Ki, Kz - расчетные коэффициенты приведени , завис щие от марки стели и вида обработки поверхности;

оН - величина среднеквадратичного отклонени значений микротвердости,

oHV - величина среднеквадратичного отклонени значений поверхностной твердости .

На чертеже представлены кривыми 1 и 4 характеристики изменени потенциалов питтингообразовани и коррозии соответственно , а кривыми 2.3 - характеристики изменени величин среднеквадратичного отклонени значений микротвердости и среднеквадратичного отклонени значений поверхностной твердости.

В результате экспериментальных исследований установлено, что критерий стойкости против питтинговой коррозии ДЕпо св зан с двум уровн ми механических параметров (электрохимической гетерогенности ) поверхности ОН и 0HV, каждый из которых соответственно пропорционален величине Ело и Екор. измеренным потенци- динамическим методом в стандартном растворе NaCI.

Первый уровень св зан с наличием в металлах структурных зерен различных размеров с неоднородным распределением в и; х карбидных включений, В св зи с тем, что микротвердость карбидов более чем на пор док превосходит микротвердость аус- -сиитного зерна, по вл етс возможность оценить неоднородность распределени карбидных включений путем измерени .икротвердости при определенном усилии. На основании полученных результатов рас- считывают величину неоднородности по микротвердости. При этом усилие на алмазную пирамиду выбирают таким, чтобы ее отпечаток на контролируемой поверхности - соизмерим со средним размером зер- ... Экспериментально установлено, что оптимальна величина этого усили равна 50 гс Изменени усили в диапазоне дл дискретных значений прибора ПМТ-3 приводили к ухудшению воспроизводимости результатов . Так, при выборе усили меньше 50 гс снижалась четкость отпечатка, а при большем усилии полученный отпечаток начинает превышать средний размер зерна.

Второй уровень механических параметров св зан с различным упрочнением отдельных участков микрорельефа поверхности, который зависит от режима ее обработки. Производ дл каждого режима измерение

твердости по Виккерсу с нагрузкой 5 кгс,: получаем отпечаток, размер которого соизмерим со средним шагом исходных микронеровностей . Это позвол ет вычислить величину поверхностной неоднородности.

При этом изменение усили в ту или другую сторону от оптимального значени (5 кгс) в диапазоне дискретных значений прибора ТП-7р-1 также приводило к снижению воспроизводимости результатов. При выборе усили менее 5 кгс веро тным оказываетс вли ние структурно-фазового состава, при усилии больше 5 кгс снижаетс соизмеримость размера отпечатка со средним шагом исходных микронеровностей.

Экспериментально установлено, что между величинами Епо и oHso. Екор и oHVs существует коррел ционна св зь. Таким образом, подставл в приведенное соотношение вместо Епо и Екор соответствующие

значени oHso и oHVs с заранее вычисленными коэффициентами приведени , определ ют ДЕпо в привычном дл практики диапазоне измерений потенциодинамиче- ского метода в стандартном растворе NaCI.

Наличие коррел ционной св зи иллюстрируетс графиками, где показана зависимость Епо, Екор, измеренных потенциодинамиче- ским методом, и оНзо и oHVs, полученных механическим измерением, от усили деформировани Р при поверхностно-пластической обработке образца из стали 12Х18Н10Т с исходным среднеарифметическим отклонением микронеровностей Ra 1,5 мкм. Кривые 1 и 4 - соответствующие характеристики изменени Епо и Екор, кривые 2 и 3 соответствующие характеристики изменени oHso и frHVg. Сравнива кривую 1 с 3

и кривую 2 с 4, видно четко выраженную их

противофазную зависимость от усили Р.

Это подтверждает наличие коррел ционной св зи и обеспечивает возможность проведени сравнительной оценки питтингостой- кости поверхности в зависимости от режима ее обработки,

Моделирование измерений ДЕпо дл стандартной среды - 3%-ного раствора хлористого натри - обусловлено тем, что в большинстве случаев биологических производств питательна среда содержит добавки хлористого натри , который необходим дл роста биологических клеток в качестве источника ионов натри .

Образующиес при этом ионы хлора вл ютс наиболее агрессивным компонентом рабочей среды, вызывающим питтинговую коррозию внутренних стенок биологического реактора. Дл повышени коррозионной стойкости используют различные виды поверхностной обработки этих стенок, в частности поверхностно-пластическое деформирование (ППД). Предлагаемый способ позвол ет осуществл ть непосредственный и оперативный контроль без разрушени и ограничени контролируемой поверхности, осуществл ть подбор оптимального режима ППД, обеспечивающего максимальную стойкость к питтинговой коррозии .

Пример. Берут деталь со следущими исходными параметрами: сталь 12Х18Н10Т, аисх 4 мкм. Режим ППД: обкатывание с усилием Р - 40 кгс; диаметр шара 8 мм: скорость V - 0,4 м/с, подача S - 0,08 мм/об.

На детали производ т 10 измерений микротвердости с нагрузкой 50 гс с помощью прибора ПТМ 3 и 10 измерений поверхностной твердости с помощью прибора ТП-7-1 с нагрузкой 5 кгс.

Выбирают заранее вычисленные соответствующие коэффициенты приведени

Ki - 8,2; К2 4,1; Со - 592,4. Вычисл ют соответствующие средние значени Hsocp и HVscp. Данные подставл ют в соотношение и определ ют ДЕПо - 493 мВ.

Claims

Формула изобретени

Способ определени стойкости аусте- нитных сталей против питтинговой коррозии , по которому определ ют параметры твердости и по ним суд т о склонности к

коррозии, отличающийс тем, что. с целью обеспечени определени склонности к питтинговой коррозии изделий, поверхность которых обработана пластическим деформированием и которые предназначены дл эксплуатации в средах, моделируемых 3%-ным раствором хлористого натри , в качестве параметров твердости используют твердость поверхностного сло и микротвердость , а о склонности к питтинговой

коррозии суд т по соотношению

ДЕпо - Со - Ki ОН - К2 OHV, где ДЕпо - величина критери питтинго- стойкости;

Со. Ki. K2 - расчетные коэффициенты

приведени , завис щие от марки стали и вида;

оН - величина среднеквадратичного отклонени значений микротвердости;

oHV - величина среднеквадратичного

отклонени значений твердости поверхностного сло .

по.мв

Щ

300

200

100

ёН$а,кгс1ммг dHVs,2C/MMi

40

30

го ю

100 200 300 № 500 600 Р,н

пор

В

пор