Современные коррозионностойкие сплавы и стали

В зависимости от структуры коррозионностойкие стали подраз­деляются на:

• мартенситные и мартенсито-ферритные, к которым относятся конструкционные (08Х13, 12Х13,20Х13), высокоуглеродистые инструментальные (30X13, 40X13, 95X18) и хромоникелевые мартенсито-ферритные (14X17Н2,12X17) стали;

• ферритные (08Х17Т, 08Х17TI); к ним относятся и суперферри­ты, содержащие пониженное количество С, N и О (например, 015Х18М2Б);

• аустенитные, к которым относятся хромоникелевые стали типа Х18Н10Т, хромоникельмолибденовые стали с содержанием 2…4%Мо (например, 03Х17Н14М2, 10Х17Н13М3Т, 08Х17Н13М2Т), хромоникельмарганцевые и хромомарганцевые стали (напри­мер 20Х13Н4Г9, 10X14АГ15, 07X21Г7АН5), высоколегирован­ные коррозионностойкие сплавы на основе железа (например, 03ХН28МДТ);

• аустенито-ферритные (например, 08Х22Н6Т, 03Х25Н5АМ2, 06Х22Н7М2Б);

• аустенито-мартенситные (содержащие 12…17% Сr) и мартенсито-стареющие (например, 08Х15Н5Д2Т, 09X15Н8Ю).

В последние годы большое внимание уделяется разработке су­персталей с повышенным содержанием Сr (22…28%), Ni (24…28%), Mo (4…8 %), N (до 1 %) и др.

В зависимости от назначения коррозионностойкие стали подраз­деляются на стойкие против различных видов локальной коррозии – межкристаллитной, питтинговой и коррозионно-механического из­носа.

 

 

Лакокрасочные покрытия.

 

Лакокрасочные покрытия являются наиболее доступным и эффективным способом защиты металлических изделий от коррозии и разрушений.

Для получения лакокрасочного покрытия, обладающего одновременно надежными защитными свойствами и хорошим внешним видом, применяют способ многослойного нанесения лакокрасочных материалов (системы покрытий). Подбирая лакокрасочные материалы с хорошей адгезией (сцеплением), используя в системах одновременно защитные свойства одного материала и декоративные качества другого, можно получить многослойные комбинированные системы лакокрасочных покрытий, превышающие по стойкости металлические, химические и другие виды защитных покрытий.

Основные стадии рассматриваемого процесса состоят из а) грунтования (следует производить сразу же после скончания работ по подготовке поверхности), которое обеспечивает более прочную связь между подложкой и слоя лакокрасочных покрытий; б) шпатлевания с целью выравнивания загрунтованного металла; в) шлифования зашпатлеванной поверхности; г) окраски сушки.

Нанесение покрытий может производиться при помощи краскораспылителя, кисти и другими способами - струйными, напылением в электростатическом поле, псевдосжиженных слоях и т. д.

Защитные свойства лакокрасочных покрытий будут зависеть от равной толщины, плотности и прочности сцепления нанесенного слоя. Равная толщина обеспечивается механизацией и автоматизацией работ. Прочность сцепления связана с качеством подготовки наносимой поверхности. Здесь могут быть использованы известные механические, химические, тепловые способы и их комбинации. Время разрыва между операциями нанесения желательно по возможности уменьшать. Преимущества лакокрасочных защитных покрытий, заключаются в простоте технологии нанесения и оборудования, экономичен, экологичен. Основными же недостатками являются: длительность нанесения защитного покрытия и его неравномерность по сечению детали.

Металлизация

Наибольшее распространение получили методы покрытий металлами в порошковых твердых смесях.

В состав порошковых смесей должны входить три составные части:

- активное металлическое вещество покрытия в виде чистого порошкового металла или сплава с металлом основы насыщаемого вещества, например, при хромировании стали может использоваться порошок металлического хрома или феррохром;

- нейтральный порошок, предотвращающий спекание смеси и обеспечивающий возможность относительно свободного диффузионного перемещения в ящике активной газовой фазы. В качестве такого порошка чаще всего используют обожженную глину (окись алюминия);

- галогенид аммония (чаще всего хлористый аммоний), обеспечивающий постоянное разрыхление порошковой смеси в ящике за счет разложения его при температуре насыщения с выделением большого количества образующихся при этом газов, в том числе газообразного хлора, взаимодействующего с насыщающим порошковым металлом, образуя химически активное легкоразлагающееся вещество.

В качестве примеров насыщения металлами рассмотрим процессы алитирования и силицирования.

Алитирование применяется с целью повышения стойкости к атмосферной коррозии, особенно при повышенных температурах, и следовательно для повышения жаростойкости и окалиностойкости стали, меди и медных сплавов. Для алитирования стали используют порошкообразный ферроалюминий – 49%. окись алюминия 49% и 2% – хлористого аммония. Процесс ведут при температуре 900 – 1000°С в течение 4 – 16 ч с медленным охлаждением. Образующийся слой глубиной от 0,15 до 0,50 мм представляет собой твердый раствор алюминия в железе, содержание которого может достигать 50%, что создает повышенную хрупкости слоя. Для уменьшения хрупкости после алитирования рекомендуется провести отжиг при температурах 900 – 1050°С с выдержкой от 4 до 6 ч. Концентрация алюминия в слое при этом уменьшается за счет перераспределения части алюминия в глубь изделия, что увеличивает глубину слоя на 20 – 40%. Отработанная смесь для алитирования может быть использована повторно с добавлением в нее 20% свежей.

Силицирование – процесс насыщения поверхности стали кремнием. Хотя известно, что кремний в свободном состоянии не может быть отнесен к металлам, но в диффузионных системах с железом он ведет себя, как металлическое вещество, поэтому процесс силицирования относится к рассматриваемой группе процессов. Силицирование применяется с целью повышения кислотостойкости поверхности, например, стальных емкостей для перевозки концентрированных кислот. В состав порошковой твердой среды вводят 60% ферросилиция, 39% глинозема (окиси алюминия) и 1% хлористого аммония.

Процесс ведут при температуре 950 – 1000°С с выдержкой от 2 до 10 ч. Глубина формирующегося слоя составляет от 0,3 до 1 мм. Слой представляет собой нетравящийся кремниевый феррит (твердый раствор кремния в железе с содержанием кремния до 14%). В таком состоянии силицированный слой очень хрупкий, хотя и обладает высокой устойчивостью к коррозии в морской воде, а также стоек в азотной, серной и соляной кислотах. При невысокой твердости этот слой неплохо сопротивляется истиранию, особенно после проварки деталей в масле при температуре 170 – 200°С.