Способ определения стойкости аустенитных сталей против питтинговой коррозии

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 1 А 1 5)5 0 О 1 п) 17/О БРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ го КОС В П онн ния ости овер кимд начен тся коррози может быть и бислогическо нки коррози мого оборуд видов обрабо питтинговой ых дс Иэос ретен Гпспытани; мег эоеанс е кими шиострзении стойко ги изго и определения аллое ивеком идля оцетаеливае доннои ования тки ра- корролияния стей к О )М очих поии,кий сп розии п бразов ости;ования; тоико- гласют в -ном, сова3 яю ГОСУДАРСТВЕН.АЛЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ(56) Авторское свидетельство СССРМ 62873, кл. 6 01 М 17/00, 1941.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙАУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ ПРОТИТИНГОВОЙ КОРРОЗИИ(57) Изобретение касается коррозиспытаний металлов. Цель изобреобеспечение определения склоннпиттинговой коррозии изделий,ность которых обработана пластичесфор ироеанием и которые предназ Известен потенциодинамичессоб определения питтингоеой корразности потенциалов питтингоония и коррозии в коррозионной срЛЕпо = Епо - Екор мВ,где ЛЕпо - критерий питтингосгойЕпо - потенциал питтингообраЕкор - потенциал коррозии.Известен способ определенисти аустенитных сталей к корроэино которому образец выдержстандартной корроэионной средерастворе хлористого натрия. изме для эксплуатации в средах, моделируемых 3-ным раствором хлористого натрия. Способ определения стойкости аустенитных сталей против питтинговой коррозии заключается в том, что в качестве параметров твердости используют твердость поверхностного слоя и микротвердость, а о склонности к питтинговой коррозии судят по соотношению ЬЕпо = Со К 1 О Н-К 2 о НЧ, где ЛЕво - величина критерия питтингостсйко- СтИ; Со, К 1. К 2 - раСЧЕтНЫЕ КОЭффИцИЕНтЫ приведения, зависящие от марки стали и ее вида;о Н - величина среднеквадратичного отклонения значений микротвердости; ОНЧ - величина среднеквадратичного отклонения значений твердости поверхностчого слоя, 1 ил. раметры твердости поге"хн устного спс- о и после воздействия на образец коррс ч;анной среды, а о стойкости к коррозии судят с учетом измеренных величин,Недостатки известных способсе заключаются в том, что они не позволя юг проег дить оперативный контроль изготавливаемых деталей в производственных услоеиях. Это связано с тем, что процесс контроля требует изготовления специальных образцов, длительного времени их выдержки в корроэионных средах, стабильных температурных и специфических лабораторных условий, достаточно высокой квалификации работников.Целью изобретения является обеспечение определения склонности к питтинговой коррозии изделий, поверхность которых обработана пластическим деформировачием и которые предназначены для эксплуатации в средах моделируемых 3;6-ным раствором хлористого натрия.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения склонности аустенитных сталей к коррозии, по которому определяют параметры твердости, в качестве параметров твердости используют поверхностную твердость НЧ и микротвердость Н, а о склонности к питтинговой коррозии судят по величине, полученной из соотношенияЬЕпо Со - К 1 ОН - К 2 ОНЧ,где ЬЕпо - величина критерия питтингоСтойкОСти;Со, К 1, Кг - расчетные коэффициенты приведения, зависящие от марки стали и вида обработки поверхности;оН - величина среднеквадратичного отклонения значений микротвердости,оНЧ - величина среднеквадратичного отклонения значений поверхностной твердости,На чертеже представлены кривыми 1 и 4 характеристики изменения потенциалов питтингообраэования и коррозии соответственно, а кривыми 2,3 - характеристики изменения величин среднеквадратичного отклонения значений микротвердости и среднеквадратичного отклонения значений поверхностной твердости.В результате экспериментальных исследований установлено, что критерий стойкости против питтинговой коррозии ЬЕпо связан с двумя уровнями механических параметров (электрохимицеской гетерогенности) поверхности оН и оНЧ, каждый иэ которых соответственно пропорционален величине Епо и Ер, измеренным потенцидинамическим методом в стандартном растворе МаО.Первый уровень связан с наличием в металлах структурных зерен различных разл еров с неоднородным распределением вх карбидных включений, В связи с тем, что микротвердость карбидов более чем иа порядок превосходит микротвердость аус.Сн 1 тного зерна, появляется возможность оценить неоднородность распоеделения карбидных включений путем измерения. :ротеердости при определенном усилии. га основании полученных результатов расс "тывают величину неоднородности по микротвердости. При этом усилие на алмазную пирамиду выбирают таким, чтобы ее отпечаток на контролируемой поверхностисоизмерим со средним размером эерЭкспериментально установлено, что оптимальная величина этого усилия равна 50 гс изменения усилия в диапазоне для диск.ре; ных значений прибора ПМТприводили к ухудшению воспроизводимости реэультатов. Так, при выборе усилия меньше 50 гс снижалась четкость отпечатка. а при большем усилии полученный отпечаток начинает превышать средний размер зерна,5 Второй уровень механических параметров связан с различным упрочнением отдельных участков микрорельефа поверхности, который зависит от режима ее обработки. Производя дря каждого режима измерение10 твердости по Виккерсу с нагрузкой 5 кгс,: получаем отпечаток, размер которого соизмерим со средним шагом исходных микро- неровностей. Это позволяет вычислить величину поверхностной неоднородности.15 При этом изменение усилия в ту или другую сторону от оптимального значения (5 кгс) в диапазоне дискретных значений прибора ТПртакже приводило к снижению воспроизводимости результатов. При выбо 20 ре усилия менее 5 кгс вероятным оказывается влияние структурно-фазового состава, при усилии больше 5 кгс снижается соизмеримость размера отпечатка со средним шагом исходных микронеровностей,25 Экспериментально установлено, что между величинами Епо и оН 5 о, Екор и оНЧ 5 существует корреляционная связь. Таким образом, подставляя в приведенное соотношение вместо Епо и Екор соответствующие30 значения оН 5 о и ОНЧ 5 с заранее вычисленными коэффициентами приведения, Определяют ЬЕпо в привычном для практики диапазоне измерений потенциодинамического метода в стандартном растворе ИаС.35 Наличие корреляционной связи иллюстрируется графиками. где показана зависимость Епо, Екор, измеренных потенциодинамическим методом, и ОН 5 О и ОНЧ 5, полученных механическим измерением, от усилия де 40 формирования Р при поверхностно-пластической обработке образца из стали 12 Х 18 Н 10 Т с исходным среднеарифметическим отклонением микронеровностей й - 1,5 мкм, Кривые 1 и 4 - соответствующие характери 45 стики изменения Епо и Екор, кривые 2 и 3 - соответствующие характеристики изменения оНоиоНЧ 5. Сравнивая кривую 1 с 3 и кривую 2 с 4, видно четко выраженную их противофазную зависимость от усилия Р.50 Это подтверждает наличие корреляционной связи и обеспечивае. возможность проведения сравнительной оценки питтингостойкости поверхности в зависимости от режима ее обработки,55 Моделирование измерений ЬЕ,о для стандартной среды - 3-ного раствора хлористого натрия - обусловлено тем, что в большинстве случаев биологических производств питательная среда содержит добав 17 С 331ки хлористого натрия, который необходим для роста биологических клеток в качестве " точника ионов натрия.Образующиеся при этом ионы хлора являются наиболее агрессивным компонен том рабочей среды, вызывающим питтинговую коррозию внутренних стенок биологического реактора. Для повышения коррозионной стойкости используют различные виды поверхностной обработки этих 10 стенок, в частности поверхностно-пластическое деформирование (ППД), Предлагаемый способ позволяет осуществлять непосредственный и оперативный контроль без разрушения и ограничения контролируемой 15 поверхности, осуществлять подбор оптимального режима ППД, обеспечивающего максимальную стойкость к питтинговой коррозии,П р и м е р. Берут деталь соследущими 20 исходными параметрами: сталь 12 Х 18 Н 10 Т. йа,- 4 мкм. Режим ППД: обкатывание с усилием Р - 40 кгс; диаметр шара 8 мм: скорость Ч,4 м/с, подача Я -0,08 ммlоб.На детали производят 10 измерений 25 микротвердости с нагрузкой 50 гс с помощью прибора ПТМ - 3 и 1 О измерений поверхностной твердости С помощью прибора ТП-1 с нагрузкой 5 кгс.Выбирают заранее вычисленные сост ветствующие коэффициенты приведения К 1 - 8,2; К 2 4,1; Со - 592,4, Вычисляют соответствующие средние значения Н 5 оср и НЧ 5 ср. Данные подставляют в соотношение и определяют ЬЕпо " 493 мВ.Формула изобретения Способ определения стойкости аустенитных сталей против питтинговой коррозии, по которому определяют параметры твердости и по ним судят о склонности к коррозии, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения определения склонности к питтинговой коррозии иэделий, поверхность которых обработана пластическим деформированием и которые предназначены для эксплуатации в средах, моделируемых 3-ным раствором хлористого нвтрия, в качестве параметров твердости используют твердость поверхностного слоя и микротвердость, а о склонности к питтинговой коррозии судят по соотношениюЬЕоо Со К 1 ОН - К 2 ОНЧ,где ЬЕпо - величина критерия питтингостойкости;Со. К 1, К 2 - расчетные коэффициенты приведения, зависящие от марки стали и вида:оН - величина среднеквадратичного отклонения значений микротвердости;ОНЧ - величина среднеквадратичного отклонения значений твердости поверхноСтного Слоя.-90 -1 М - 110 -1 ГО -ОО -%0 ор Составитель НТехред М.Морге ова Корректор А.Осауле ко едакто Тираж дарственного комите 113035. Москвааз 57ВНИИП Подписноеиям и открытиям пря наб 4/5 Т ССС по изобр -35, Рауш Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1