Ускоренные коррозионные испытания контактирующей пары аустенитная нержавеющая сталь — титановый сплав

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.

1. Ильин А. А., Колачев Б. А., Полькин И. С. Титановые сплавы. Состав. Структура. Свойства. Справочник. — М.: ВИЛС-МАТИ, 2009. — 519 с.

2. Чечулин Б. Б., Малышев В. Н. Коррозионная стойкость титановых сплавов. — М.: Румб, 1988. — 80 с.

3. Фокин М. Н., Рускол Ю. С, Мосолов А. В. Титан и его сплавы в химической промышленности. — Л.: Химия, 1978. — 200 с.

4. Герасимов В. В., Монахов А. С. Материалы ядерной техники. — М.: Энергоиздат, 1982.

5. Рыбин В. В., Ушков С. С., Кожевников О. А. Сплавы на основе титана — перспективный материал для атомной энергетики / Вопросы материаловедения. 2006. № 1(45). С. 159 – 168.

6. Рускол Ю. С. Коррозия и пассивность сплавов титана в растворах галогенидов. — М.: Металлургия, 1969. — 279 с.

7. Томашов Н. Д. Титан и коррозионностойкие сплавы на его основе. — М.: Металлургия, 1985. — 80 с.

8. Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Теория коррозии и коррозионностойкие конструкционные сплавы. — М.: Металлургия, 1993.

9. Томашов Н. Д., Альтовский Р. М. Коррозия и защита титана. — М.: Машгиз, 1963. — 168 с.

10. Синявский В. С. Сопротивление титановых сплавов различным видам коррозионного растрескивания / Технология легких сплавов. 2010. № 4. С. 80 – 85.

11. Розенфельд И. Л., Жигалова К. А. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов. Теория и практика. — М.: Металлургия, 1966.

12. Герасимов В. В. Прогнозирование коррозии металлов. — М.: Металлургия, 1989.

13. Каспарова О. В. Межкристаллитная коррозия нержавеющих сталей / Технология легких сплавов. 2011. № 3. С. 85 – 90.

14. Абрамова М. Г., Гончаров А. А., Никитин Я. Ю. Исследование коррозионной стойкости сплава АМг6 и стали 12Х18Н10Т в условиях нагружения и влияния факторов окружающей среды / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. Т. 87. № 6. С. 33 – 40. DOI: 10.26896/1028-6861-2021-87-6-33-40

15. Синявский В. С., Лукина С. И. Коррозионное растрескивание титановых сплавов в нейтральных водных растворах / Технология легких сплавов. 1980. № 8. С. 72 – 83.