47. Опишите состав и структуру антикоррозийных сталей и условия их получения.

Наиболее распространенные конструкционные материалы - стали общехимического назначения – не обладают коррозионной стойкостью. Под воздействием кислорода на поверхности стальных деталей образуются оксиды железа, которые представляют собой рыхлую пленку, не препятствующую проникновению кислорода воздуха, поэтому коррозия распространяется в глубь металла. Коррозионная стойкость сталей достигается легированием элементами, создающими защитные оксидные пленки и повышающими электрохимический потенциал. Такими элементами является хром и никель. В промышленности используют коррозионно-стойкие хромистые и хромоникелевые стали. Хром обладает высокой коррозионной стойкостью за счет возникновения на поверхности плотной и прочной пленки оксида хрома Cr2O3. В промышленности используют коррозионно-стойкие хромистые стали с содержанием хрома более 12 и 25%. В первую группу входят стали 12Х13, 20Х13, 30Х13, 40Х13.Стали этой группы устойчивы против коррозии в атмосфере, воде, ряде слабых растворов кислот и щелочей. Повышение содержания углерода в сталях этой группы приводит к увеличению твердости и прочности. Но уменьшению пластичности. В отожженном состоянии заметно снижается коррозионная стойкость. Это связано с тем, что часть хрома расходуется на образование карбида хрома Cr23C6. Структура сталей 12Х13 и 20Х13 в отожженном состоянии – перлит и феррит, сталь 30Х13 – перлит, 40Х13 – перлит, цементит и карбиды хрома. Ко второй группе относятся стали, легированные 25…30% Ce, которые обладают более высоким электрохимическим потенциалом и , следовательно, большей коррозионной стойкостью. Эти стали устойчивы против коррозии в HNO3, слабых растворах HCl и др.

Хромоникелевые аустенитные стали легированы 12% хрома и 9-10% никеля, при меньшем содержании никеля коррозионная стойкость не достигается. Они устойчивы в морской воде, лаках, орг-х и HNO3 кислотах, слабых щелочах.

48. Опишите состав и структуру жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов …

Жаростойкие (окалиностойкие)"стали и сплавы характеризуются высокой химической стойкостью к окислению при высокой температуре . Сопротивление окислению при высоких температурах зависит от химического состава сталей и сплавов, стойкости образующихся на их поверхности окисных пленок и состава газовой среды, в которой происходит окисление. С увеличением содержания хрома повышается окалиностойкость сталей. Стали, содержащие 10—13 % Сг, имеют хорошую жаростойкость до температуры 750 °С; содержащие 15—18 % Сг — до 900 С°; содержащие 22—25 % Сг — до 1100 °С. Присадка к хромистым и хромоникелевым сталям и сплавам алюминия, кремния и небольшого количества титана, ниобия, бериллия, еще больше повышает жаростойкость. Повышению жаростойкости способствует образование на поверхности металлов и сплавов тугоплавких, плотных окисных пленок в результате соединения хрома, никеля, алюминия, кремния с кислородом. Эти пленки плотно прикрывают поверхность сплава и препятствуют двусторонней диффузии атомов кислорода и металла. На жаропрочность большое влияние оказывает природа твердого раствора основы сплава, ее температура плавления и тип кристаллической решетки. Чем выше температура плавления основы, тем выше жаропрочность сплава. Сплавы принято считать жаростойкими, если при данной температуре за 100 ч испытаний в воздушной среде увеличение массы образцов вследствие образования окалины не превышает 1 г/см в 1 ч. Сплавы считают жаропрочными, если при данной температуре за заданный срок испытаний они сохраняют требуемый уровень прочности. Жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы большей частью обладают также термостойкостью, т. е. стойкостью к воздействию нагрузки в условиях частой смены температур (нагрев — охлаждение).