Коррозионное сопротивление высокотемпературные сплавные стальные отливки тесно связан с его химическим составом. На поверхности материала в высокой температуре и в сложной среде может быть образована стабильная, плотная и высококлежная оксидная пленка, является основным фактором, определяющим его коррозионное сопротивление. Ниже приведены влияние основных легирующих элементов на его коррозионное сопротивление:
Хром (CR) является одним из наиболее критических элементов коррозионной устойчивости. Он может реагировать с кислородом при высоких температурах, образуя плотную защитную пленку оксида хрома (CR₂O₃), которая может эффективно предотвратить кислород, серные и другие коррозионные газы дальнейшего вторжения в металлический матрик. Как правило, с увеличением содержания хрома (как правило, между 18% до 30%), устойчивость к окислению и коррозионная устойчивость к материалу значительно улучшается, поэтому сплавы с высокой хромий широко используются в атмосферах сжигания с высокой температурой.
Хотя сам никель (Ni) не является сильным окислительным элементом, он может повысить стабильность структуры аустенита и улучшить вязкость и термостойкость материала материала при высоких температурах. Кроме того, никель также может улучшить коррозионную стойкость материала при восстановлении среды, таких как определенные кислотные среды. Наличие никеля также помогает улучшить общую способность к адгезии и восстановление оксидной пленки.
Молибден (МО) обладает хорошей устойчивостью к коррозии ионо -хлорид, особенно в предотвращении коррозии ямки и расщелины. Это также может повысить стабильность материала в восстановлении кислот (таких как соляная кислота и серная кислота), поэтому он часто используется в высоко коррозийных средах, таких как химическое оборудование.
Кремний (Si) и алюминий (Al) также могут образовывать защитные пленки оксида (такие как sio₂ и al₂o₃). Эти оксиды более стабильны, чем CR₂O₃ при определенных специфических условиях высокотемпературного окисления, что помогает улучшить устойчивость к окислению материала. Тем не менее, их добавление обычно низкое, в противном случае оно может повлиять на пластичность и свойства кастинга материала.
Влияние углерода (C) на коррозионную устойчивость является более сложным. Правильное количество углерода может улучшить прочность и устойчивость к износу материала, но слишком высокое содержание углерода может легко привести к осаждению карбидов на границах зерна, вызывая межцентральную коррозию, особенно во время сварки или высокотемпературных услуг. Следовательно, в приложениях, которые требуют хорошей коррозионной устойчивости, часто используются низкоуглеродистые или ультра-низкие углеродные сплавы.
Кроме того, микроплавные элементы, такие как титан (Ti) и ниобий (NB), могут уменьшить образование вредных фаз путем фиксации азота и стабилизации углерода, косвенно улучшая коррозионную устойчивость к материалу, особенно с точки зрения межпорасной резистентности к коррозии.
Коррозионная стойкость высокотемпературных сплавных стальных отливок определяется синергетическим эффектом множественных легирующих элементов. Рационально корректируя химический состав, превосходные защитные эффекты могут быть достигнуты в различных коррозионных средах. Например, увеличение содержания хрома в окисляющей атмосфере, добавляя молибден в среду, содержащую хлорид, и внедряя алюминий или кремний в условиях чрезвычайно высокой температуры, где требуется устойчивость к окислению, все являются общими стратегиями оптимизации.
