Coroziunea intergranulară - (abreviat ICC [1] ) - un tip de coroziune , în care distrugerea metalului are loc în principal de-a lungul limitelor granulelor (cristale).
Cu o mică pierdere de masă de coroziune, distrugerea materialului poate pătrunde la o adâncime mare și poate fi însoțită de o scădere a rezistenței și a ductilității materialului, ceea ce duce rapid la defectarea întregii structuri. Coroziunea intercristalină se referă la procese electrochimice și se datorează faptului că o soluție solidă în anumite condiții se poate delamina cu formarea de faze îmbogățite într-una dintre componentele materiale de-a lungul limitelor de cereale, iar zonele imediat adiacente limitelor de cereale se dovedesc să fie epuizate în această componentă. Sub influența unuia sau altui mediu agresiv, are loc dizolvarea anodică selectivă fie a zonelor îmbogățite, fie a zonelor epuizate vecine.
Multe aliaje pe bază de fier sunt susceptibile la coroziune intergranulară (inclusiv oțeluri feritice , austenitice , austenitice-feritice și alte oțeluri ), precum și nichel , aluminiu și alte aliaje, care, de regulă, au o structură neomogenă. În oțelurile inoxidabile, se găsește adesea un conținut ridicat de crom (mai mult de 12%) , care în condiții normale formează un strat de pasivizare (film de oxid) pe suprafața oțelului, protejându-l de coroziune. Conținutul ridicat de crom este principala cauză a coroziunii intergranulare pentru oțelurile inoxidabile, deoarece în anumite condiții cromul precipită de-a lungul granițelor fazelor și se creează carburi de crom . Zonele învecinate sărăcite de crom devin active la valori mai negative ale potențialului electrochimic decât fazele cu exces de crom. Ca rezultat, în mediile slab oxidante, zonele sărăcite în crom devin active electrochimic și se corodează la viteze mai mari decât fazele îmbogățite cu crom. Cea mai mare tendință la coroziune intergranulară se observă în cazurile în care fazele în exces la limitele granulelor sunt în contact, formând lanțuri continue.
În medii puternic oxidante, dezvoltarea coroziunii intergranulare se datorează dizolvării selective a fazelor saturate. Se accelerează dacă aceste faze conțin elemente de aliere care sunt ușor repasivate, cum ar fi molibdenul , wolframul , vanadiul sau elementele cu rezistență scăzută la coroziune, cum ar fi manganul , cuprul .
Una dintre cauzele coroziunii intergranulare poate fi segregarea de-a lungul granițelor de impurități; aceasta explică adesea, de exemplu, coroziunea oțelurilor austenitice întărite rezistente la coroziune care conțin impurități de fosfor , siliciu etc., în medii puternic oxidante.
Separarea fazelor apare adesea atunci când metalele sunt încălzite pentru o lungă perioadă de timp peste 700 ° C, ceea ce se întâmplă atunci când modurile de sudare sunt încălcate , tratament termic, tratament sub presiune .
Rezistența sau instabilitatea oțelurilor împotriva ICC este determinată prin diferite metode conform GOST 6032. Cele mai comune sunt metodele AM și AMU cu încălzire provocatoare.
Această tehnică nu se aplică tuturor claselor de oțeluri, ci numai produselor metalice din oțeluri rezistente la coroziune din clasele austenitic-martensitic, austenitic-feritic, feritic și austenitic. Și, de asemenea, din aliaje pe bază de fier-nichel, inclusiv cele cu două straturi, precum și îmbinările lor sudate și metalul depus. [unu]
În același timp, se poate observa că în listă nu există oțeluri rezistente la coroziune din alte clase. De exemplu, oțelul pentru elice turnate 08X14NDL are o rezistență excelentă la coroziune, dar este un oțel de clasă martensitică și nu poate fi testat pentru rezistență împotriva MCC, deoarece datorită structurii martensitice, coroziunea prin procesul intergranular pur și simplu nu are loc în el datorită absența banală a boabelor și a limitelor lor - „acele” de martensită în acest caz nu sunt boabe. Deși este pur tehnic posibil să se efectueze procedura de testare în sine pentru oțel de orice clasă, inclusiv pentru oțel nerezistent la coroziune.
Uneori, rezistența oțelurilor la coroziune intergranulară este luată ca măsură a rezistenței lor totale la coroziune. Această opinie este fundamental greșită. Rezistența la ICC caracterizează rezistența doar împotriva traseului intergranular de propagare a coroziunii, a păstrării rezistenței subproduselor într-un mediu coroziv (absența fisurării din cauza distrugerii limitelor dintre boabe).
De exemplu, oțelurile cu rezistență la ICC pot să nu aibă rezistență la coroziune generală:
| Marca
deveni |
General
coroziune |
înclinare
la IWC | |
|---|---|---|---|
| pierdere în greutate,
g/m² pe oră |
viteză
coroziune, mm/an | ||
| Art.3 | ≈0,1 | - | neînclinat |
| MML-1 | 0,33 | - | neînclinat |
| MML-2 | 0,25 | - | neînclinat |
| 08X14NDL | - | neînclinat | neînclinat |
| 08X15N4DML | - | neînclinat | neînclinat |
| 25L | - | 0,15 | neînclinat |
După cum se poate observa din tabel, rezistența la ICC nu este în nici un fel legată de rezistența la coroziune generală ( rugina ).
În plus, majoritatea oțelurilor testate pentru rezistența ICC sunt testate tocmai pentru că o pot avea sau nu . În acest caz, nu vorbim despre nerespectarea compoziției chimice a oțelurilor, ci despre structura acestora. Deci două călduri de oțel 12X18N9TL, topite în același mod, în aceleași cuptoare și având aceeași compoziție chimică (sau compoziție chimică în documentația normativă pentru marcă, de exemplu, GOST 977), dar topite cu o încărcătură diferită sau având tratament termic diferit poate: unul are rezistență la ICC, iar celălalt va avea opusul - o înclinație pentru ICC. Cu toate acestea, vor rămâne și oțeluri rezistente la coroziune împotriva coroziunii generale.
O situație similară se întâmplă cu alte tipuri de oțel și tipuri de semifabricate. De exemplu, piesele forjate din oțel 12Kh18N10T, în funcție de modurile de încălzire a piesei de prelucrat pentru forjare și tratamentul termic ulterior, pot avea sau nu rezistență la ICC.
De aceea, proiectanții stabilesc unde este necesar să se utilizeze produse cu rezistență la ICC și unde este suficientă rezistența generală la coroziune a clasei de oțel, ceea ce este asigurat prin respectarea compoziției chimice și a tehnologiei de producție. Această cerință este afișată separat fie în proiectare, fie în documentația de reglementare, în funcție de tipul și scopul produsului. Iar prelevarea de probe pentru testare are loc din fiecare căldură (în cazul turnărilor) sau din fiecare produs (pentru table, forjate).
În sine, existența unei astfel de diferențe se datorează faptului că oțelurile cu rezistență la ICC sunt semnificativ mai scumpe de fabricat (necesită o sarcină de calitate mai ridicată , metode mai avansate de topire și prelucrare ulterioară) decât oțelurile de aceeași calitate, dar predispus la ICC. Dar rezistența la ICC este necesară doar în unele cazuri, produse și domenii ale industriei, iar introducerea unei cerințe de rezistență la ICC pentru toate oțelurile ar duce la o creștere nerezonabilă a costului acestor semifabricate.
Rezistența unui material la acest tip de coroziune poate fi crescută prin alegerea corectă a modurilor de tratament termic, o scădere a conținutului de impurități, alierea cu elemente care împiedică formarea de faze în exces nedorite de-a lungul limitelor de cereale, de exemplu, titan , niobiu , tantal , care formează compuși mai stabili cu carbon decât carbura de crom.
O bună măsură preventivă este reducerea conținutului de carbon în principal, dar în sudare și în materialul de sudare la un nivel mai mic de 0,02%.
Este posibil să se încălzească produsul la 1000 °C și să-l întărească în apă, ceea ce duce la dizolvarea carburilor în boabe și previne reizolarea acestora.
La sudarea unor straturi suficient de subțiri de material, materialul nu are timp să se încălzească la temperaturi care duc la coroziune intergranulară.