Разновидности коррозии

Коррозия может быть равномерная и сосредоточенная. С целью обеспечения высокой работоспособности изделий в условиях воздействия агрессивных сред стремятся, чтобы металл не был склонен к сосредоточенной коррозии. Различают несколько видов сосредоточенной коррозии: межкристаллитная – коррозия по пограничным слоям зерен; структурная – преимущественное растворение одной из фаз гетерогенного сплава; точечная – коррозия преимущественно в локализованных участках поверхности металла с распространением ее вглубь последнего.

Природа этого вида коррозии изучена недостаточно и существующие теории не во всех случаях позволяют объяснить причины, вызывающие восприимчивость металлов различного состава к этому виду коррозии. Стали, невосприимчивые к межкристаллитной коррозии в состоянии поставки, могут приобрести склонность к ней после неблагоприятного термического воздействия, в том числе воздействия термического цикла сварки. При этом для аустенитных сталей опасным является нагрев в интервале 400–800ºС, а для ферритных – нагрев выше 900ºС с последующим быстрым охлаждением.

Существуют различные теории, объясняющие причину межкристаллитного коррозионного разрушения металла. Одна из наиболее распространенных теорий – теория объединения. Как известно, углерод обладает ограниченной растворимостью в аустените 0,02–0,03%, а по данным некоторых исследователей и 0,007%. В том случае, если содержание углерода превышает предел растворимости, гомогенная аустенитная структура, образующаяся после высокотемпературной обработки, находится в состоянии неустойчивого равновесия.

При повторных нагревах в интервале температур 400–800ºС она стремится к уменьшению свободной энергии, что приводит к выделению сложных карбидов хрома и железа (Fe₃O ∙ Cr)₃ или (Fe ∙ Cr)₂₃C₆ по границам зерен. Вместе с карбидами, по−видимому, выделяются и нитриды (Ni).

Вновь поступивший в периферийные участки углерод образует карбиды, черпая запасы хрома в этих участках. Содержание хрома в них резко снижается, достигая менее 12%. В результате этого сильно обедненные хромом периферийные участки зерен теряют способность к пассивации и подвергаются интенсивному коррозионному разрушению.

При достаточно длительном нагреве металла в области критических температур (870ºС) стойкость его против межкристаллитной коррозии восстанавливается. Этот процесс обусловлен тем, что при длительной выдержке в области критических температур после выделения карбидов происходит выравнивание содержания хрома по телу зерна за счет его диффузии из центральных областей в периферийные. Содержание хрома в объединенных участках повышается, и они вновь приобретают способность к пассивации.