Влияние азота и кремния на механические и коррозионные свойства низкоуглеродистой аустенитной стали для применения в сильноокислительных средах

• Автор: Науменко, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Азот, как легирующий элемент в нержавеющих сталях
1.2 Теория легирования стали азотом
1.3 Методы введения азота в сталь
1.3.1 Нержавеющие стали с равновесным содержание азота
1.3.2 Нержавеющие стали со сверхравновесным содержанием азота
1.4 Влияние азота на свойства аустенитных нержавеющих сталей
1.4.1 Влияние азота на структуру и механические свойства
1.4.2 Влияние азота на коррозионные свойства
1.5 Кремний, как легирующий элемент в нержавеющих сталях
1.6 Влияние кремния на свойства аустенитных нержавеющих сталей
1.6.1 Влияние кремния на механические свойства
1.6.2 Влияние кремния на коррозионные свойства
Заключение по главе
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ВЫБОР МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Выбор системы легирования и химического состава сталей
2.2 Сведения о материале исследований
2.3 Методики проведения исследования
2.3.1 Методика расчета растворимости азота, фазового состава, прогнозируемых механических свойств сталей
2.3.2 Термодинамический расчет областей существования избыточных фаз в сталях
2.3.3 Методика проведения механических испытаний
2.3.4 Методика исследования стойкости к замедленному разрушению сталей
2.3.5 Методика исследования микроструктуры стали

2.3.6 Методика исследования стойкости сталей против
межкристаллитной коррозии
2.3.7 Методика исследования стойкости сталей против
питтинговой коррозии
2.3.8 Электронно-микроскопическое исследование сталей
2.3.9 Рентгеноструктурный анализ сталей
ГЛАВА 3 ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ АУСТЕНИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ
СТАЛЕЙ СИСТЕМЫ ЕЕ-СК-М-М-ЗІ
3.1 Влияние химического состава на растворимость азота в сталях при атмосферном давлении
3.2 Влияние химического состава на фазовый состав сталей
3.3 Влияние химического состава на механические свойства сталей
Заключение по главе
ГЛАВА 4 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УСЛОВИЙ ВЫДЕЛЕНИЯ ИЗБЫТОЧНЫХ ФАЗ ПРИ НАГРЕВЕ ЗАКАЛЕННЫХ НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ АУСТЕНИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ
СТАЛЕЙ СИСТЕМЫ ЕЕ-СК-М-Х-БІ
Заключение по главе
ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И
МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ
АУСТЕНИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ СИСТЕМЫ БЕ-СЫ-Ш-М-Б!
5.1 Исследование микроструктуры и механических свойств сталей после закалки от 1050 °С
5.2 Исследование микроструктуры и механических свойств сталей после закалки от 1050 °С и провоцирующих отпусков в интервале температур 450 - 750 °С
5.3 Исследование стойкости сталей к замедленному разрушению
5.4 Рентгеноструктурный анализ сталей

Заключение по главе
ГЛАВА 6 ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ АУСТЕНИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ СИСТЕМЫ ЕЕ-СБСМ-М
6.1 Исследование стойкости сталей против межкристаллитной коррозии
6ЛЛ Исследования стойкости сталей против межкристаллитной коррозии после закалки от 1050 °С в кипящем растворе
27% НШ3+40г/л Сгб+
6Л .2 Исследования стойкости сталей против межкристаллитной коррозии после закалки от 1050 °С и провоцирующих режимов нагрева (отпусков) в интервале температур 450-750 °С в растворах Н2804 различной концентрации
6.2 Исследование стойкости сталей против питтинговой коррозии в
растворе 10% ИаС1
Заключение по главе
ГЛАВА 7 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ АУСТЕНИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ МАРОК 03Х17Н9АС2
И 03Х14Н9АС4
Заключение по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

границ зерен по сравнению с телом зерна, что также повышает энергетический уровень приграничных зон.
В отпущенных сталях, содержащих легирующие добавки кремния, основной (если не единственной) избыточной фазой являются карбиды хрома типа СггзС. Кремний не только ускоряет процесс карбидообразования, но и сам входит в состав карбида [98, 101, 104]. В стали Х20Н20 с 3,3%81 и 0,07%С, отпущенной при 650 °С в течение 100 ч, относительное содержание Сг, Ре, № и 81 в карбиде составляет соответственно 66, 14, 16 и 4% [93].
Выделение избыточных фаз при отпуске проходит преимущественно по границам зерен, что при определенных условиях воздействия агрессивной среды провоцирует развитие МКК [93, 97, 100-101]. Отпуск при 650 °С благоприятствует образованию обедненных хромом пограничных зон непосредственно вблизи карбидных выделений, хотя степень обеднения зависит (при прочих равных условиях) от его продолжительности [103].
В хлоратно-хлоридном растворе, избирательно воздействующем на участки твердого раствора с различным содержанием хрома [110], закономерности влияния кремния на электрохимическое поведение сталей типа Х20Н20 (независимо от содержания в них фосфора [93, 100-101] и микродобавок бора [97]) качественно одинаковы. В таком электролите избирательное растворение обедненных хромом зон сопровождается появлением участков вторичного максимума тока на анодных поляризационных кривых при потенциалах, соответствующих переходу сталей из активного состояния в пассивное (рис.1.7, кривые 1и 2; рис.1.8, кривые 1, 2, 4). В этой области потенциалов наблюдается как улучшающее, так и ухудшающее влияние кремния на пассивируемость (рис. 1.7; 1.8) [93, 97, 100]. Неоднозначность эффекта связана с тем, что кремний, с одной стороны, ускоряет выделение карбидов хрома по границам зерен, а значит и образование обедненных хромом пограничных зон (фактор, способствующий развитию МКК), а с другой - облегчает пассивируемость этих зон и тем самым подавляет (полностью или частично) их избирательное растворение (фактор, благоприятствующий повышению стойкости