Борис Александрович Гусев
188540, Ленинградская обл., г. Сосновый Бор, Копорское ш., д. 72
Boris A. Gusev
72, Koporskoe sh., Sosnovy Bor, Leningradskaya obl., 188540
Анатолий Алексеевич Ефимов
188540, Ленинградская обл., г. Сосновый Бор, Копорское ш., д. 72
Anatoliy A. Efimov
72, Koporskoe sh., Sosnovy Bor, Leningradskaya obl., 188540
Валерий Владимирович Мартынов
188540, Ленинградская обл., г. Сосновый Бор, Копорское ш., д. 72
Valeriy V. Martynov
72, Koporskoe sh., Sosnovy Bor, Leningradskaya obl., 188540
Анна Николаевна Максимова
188540, Ленинградская обл., г. Сосновый Бор, Копорское ш., д. 72
Anna N. Maksimova
72, Koporskoe sh., Sosnovy Bor, Leningradskaya obl., 188540
В работе представлены результаты ускоренных коррозионных испытаний пары аустенитная нержавеющая сталь — титановый сплав в условиях повышенных температур и концентраций коррозивных агентов (условия развития механизма локальной коррозии не менялись). Предлагаемый подход включал провоцирование появления микроконцентраторов напряжений трехточечным нагружением испытуемых образцов и последующее принудительное развитие локальных видов коррозии путем одновременного воздействия повышенной концентрации коррозивных агентов и температуры при фиксированной выдержке в автоклаве. Результаты моделирования процесса коррозии сплава титана в контакте с нержавеющей сталью оценивали на основании данных, полученных при металлографических исследованиях состояния приповерхностных слоев металла и морфологии продуктов коррозии на подготовленных шлифах поверхности темплетов, вырезанных из исследуемых образцов. Исследовали пару сталь 08Х18Н10Т — титановый сплав ВТ-5. Показано, что контакт образцов в условиях ускоренных коррозионных испытаний не приводит к значимому развитию локальных видов коррозии титанового сплава. Напротив, анализ состояния приповерхностных слоев образцов нержавеющей стали выявил наличие глубоких язв коррозии, в продолжение которых развивалась межкристаллитная коррозия. При этом коррозия аустенитной стали, как при наличии, так и в отсутствие контакта с титаном, протекала в три стадии: зарождение и слияние питтингов; образование язв ножевой коррозии; распространение межкристаллитных трещин в глубину стали. Предлагаемая методика коррозионных испытаний может быть использована при прогнозе возможного характера развития коррозии металлов в эксплуатационных условиях, создающих локальные зоны статических напряжений, и для оперативного реагирования по продлению проектного ресурса оборудования на объектах тепловой и атомной энергетики.
The results of accelerated corrosion tests of a pair of austenitic stainless steel — titanium alloy under conditions of elevated temperatures and high concentrations of corrosive agents are presented, conditions for the developing the mechanism of local corrosion being the same. The proposed approach included provoking the appearance of microstress concentrators by three-point loading of test samples with subsequent forced development of local types of corrosion through simultaneous exposure to an increased concentration of corrosive agents and temperatures at a fixed exposure in an autoclave. The results of modeling the corrosion process in a titanium alloy being in contact with stainless steel are assessed proceeding from the data obtained from metallographic studies of the state of surface layers of the metal and the morphology of corrosion products on prepared sections of the surface of templates cut from the samples under study. We considred a pair of steel 08Kh18N10T — titanium alloy VT-5. It is shown that the contact of samples under conditions of accelerated corrosion tests does not lead to a significant development of local types of corrosion of the titanium alloy. On the contrary, analysis of the state of the surface layers of the samples of stainless steel revealed the presence of deep corrosion pits, triggering the intergranular corrosion. In this case, corrosion of austenitic steel, both in the presence and in the absence of contact with titanium, proceeded in three stages: the initiation and fusion of pitting; formation of knife corrosion ulcers; propagation of intergranular cracks into the depth of steel. The proposed methodology of corrosion testing can be used to predict the possible nature of the development of metal corrosion under operating conditions that form local zones of static stresses in structural materials, and for prompt response to extend the design life of the equipment at thermal and nuclear power facilities.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.