15.05.2007

Wykład 10

Stale odporne na korozję

Materiały metalowe są narażone na procesy korozyjne (utleniania). Jest to proces naturalny i zachodzi na skutek obniżenia energii materiałów. Skutkiem są tlenki metali. Jeśli warstwa tlenków jest szczelna, to zabezpiecza przed dalszym procesem utleniania. Jeśli natomiast porowata, to powoduje, że materiał zaczyna intensywnie korodować.

Na wyrobach ze stopów żelaza powstaje nieciągła warstwa tlenków w związku z tym stale są wrażliwe na korozję. Zjawisku można przeciwdziałać, dodając dodatki stopowe, dzięki czemu na powierzchni nie powstanie warstwa tlenków żelaza tylko tlenki dodatków (Dodatki: chrom, aluminium, miedź)

Inne metody:

• Pokrywanie wyrobów innymi metalami (cynk, aluminium)

• Proces malowania

W pewnych warunkach musimy stosować stale odporne na korozję. Dodatkiem stopowym chroniącym przed korozję jest chrom. Musi go być nie mniej niż 13%. Jest to chrom w osnowie.

Jeśli natomiast w stali powstają węgliki chromu, to nie chronią one przed korozją. Węgliki chromu wyciągają chrom z osnowy.

Rodzaje stali odpornych na korozję:

1. Martenzytyczne - stale poddawane hartowaniu i odpuszczaniu. Zawierają od 0,2 - 0,4% węgla. Przeznaczone są do wykonywania narzędzi chirurgicznych, narzędzi gospodarstwa domowego, matryc w przetwórstwie przemysłowym. Najtańsze stale odporne na korozję, mogą sprawiać problem podczas obróbki cieplnej. Podczas chłodzenia austenitu należy szybko chłodzić w temperaturze 600 - 800°C. Będą wydzielały się węgliki chromu obniżające odporność. Temperatura odpuszczania po hartowaniu nie powinna być wysoka.

2. Ferrytyczne - stale niskowęglowe (zawartość 0,1% - poniżej). Są odporne na korozję gazową, na działające związki siarki. Ze względu na niską zawartość węgla oraz wysoką zawartość chromu są stalami ferrytycznymi. Od wysokiej temperatury topnienia do temperatury pokojowej jest struktura ferrytyczna. Nie ma przemiany ferryt - austenit, dlatego takiej stali nie można hartować ani normalizować, ale możemy ją spawać (występuje kruchość spoin - żeby spoiny nie były kruche 0,02%) dzięki niskiej zawartości węgla.

3. Austenityczne - struktura austenityczna. Brak przemiany austenit - ferryt. Nie można hartować ani normalizować. Wysoka zawartość niklu. Stale z grupy 18 - 9 - stal zawierająca 18% chromu, 9% niklu. Stale niskowęglowe, węgiel niepożądany, najlepiej poniżej 0,03%. Odporne na działanie kwasów organicznych. Są wrażliwe na korozję zlokalizowaną, czyli mogą wystąpić lokalne wżery korozyjne. Korozję zlokalizowaną powodują jony chloru i jony fluoru. Im więcej dodatków stopowych, tym bardziej będą odporne na korozję. Nazywamy je inaczej stalami kwaso - odpornymi. Stale te zachowują się bardzo dobrze w niskich temperaturach - wysoka udarność; wykonujemy z nich zbiorniki do przechowywania ciekłego azotu.

---