Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО С СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА МЕНЕЕ 13% НА СКЛОННОСТЬ К КОРРОЗИОННОМУ РАСТРЕСКИВАНИЮ
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО С СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА МЕНЕЕ 13% НА СКЛОННОСТЬ К КОРРОЗИОННОМУ РАСТРЕСКИВАНИЮ

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО С СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА МЕНЕЕ 13% НА СКЛОННОСТЬ К КОРРОЗИОННОМУ РАСТРЕСКИВАНИЮ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ испытания нержавеющих сталей, содержащих менее 13% C состоит в выдержке нагруженных образцов в растворе состава, г/л: MgCl2·6H2O 180 - 200 или Na Cl - 120 - 140; Na2S2O3 18 - 23; вода остальное. Температура раствора 60 65С. Испытания проводятся до образования трещин при продолжительности 10 ч. Способ позволяет сократить продолжительность испытаний и избежать применения токсичных веществ. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2011965
Класс(ы) патента: G01N17/00
Номер заявки: 5038228/28
Дата подачи заявки: 05.03.1992
Дата публикации: 30.04.1994
Заявитель(и): Всероссийский институт авиационных материалов
Автор(ы): Гурвич Л.Я.; Ерофеева В.Л.; Шубадеева Л.И.; Белоус В.Я.; Жирнов А.Д.; Речменская А.Г.; Усанкова Л.А.
Патентообладатель(и): Всероссийский институт авиационных материалов
Описание изобретения: Изобретение относится к коррозионным испытаниям, а именно ускоренных испытаний на склонность к коррозионному растрескиванию (КР).
Предлагаемый способ предназначен для оценки склонности к КР высокопрочных нержавеющих сталей с пониженным содержанием хрома 13% и типа 13Х11Н2ВМФ (ЭИ961) на склонность к коррозионному растрескиванию применительно к эксплуатации стали в атмосферных условиях, включая жесткие морские условия. Сталь ЭИ961 и другие стали этого типа применяются в ответственных конструкциях летательных аппаратов, где требуется высокая надежность и недопустимы случаи коррозионного растрескивания.
Известен способ испытания высокопрочных нержавеющих сталей на склонность к КР, заключающийся в испытании напряженных образцов в камере соляного тумана. Однако, испытания по этому способу являются длительными, не менее двух месяцев (ОСТ 1.900212-76).
Наиболее близок к предлагаемому способ испытания в растворе соляной кислоты с добавкой двуокиси селена и уротропина. По этому способу образцы с заданным напряжением погружаются в водный раствор состава, г/л: соляная кислота 160-170; двуокись селена 10; уротропин 5-10; температура испытания 18-22оС. Испытания проводятся до обнаружения трещины, при отсутствии трещин - до 50 ч. Способ дает возможность оценить склонность к КР нержавеющих сталей мартенситного класса типа 13Х11Н2ВМФ, однако имеет существенный недостаток - раствор весьма токсичен, требует особых мер по технике безопасности и отработанный раствор не подлежит сливу в канализацию. Кроме того, продолжительность 50 ч велика и не удобна для работы, так как требует длительного круглосуточного дежурства.
Цель изобретения состоит в получении быстрого способа оценки склонности к КР нержавеющих сталей с содержанием Cr < <13% типа ЭИ961 без применения токсичных химикатов. Результаты по разработанному способу должны коррелировать с поведением стали в жестких атмосферных условиях и в частности с испытаниями, в камере соляного тумана, которая имитирует интенсификацию параметров морских атмосферных условий.
Предлагаемый способ состоит в том, что образцы стали с заданным напряжением погружаются в водный раствор состава, г/л: хлористый магний MgCl2˙6H2O 180-200; (NaCl 120-140); тиосульфат натрия Na2S2O3 18-22; температура раствора 60-65оС и выдерживаются до образования трещин, в случае отсутствия таковых - до 10 ч. При образовании трещин отмечается время их образования от начала испытания - τр. После промывки и сушки образцы осматриваются в бинокуляр с увеличением 16-32. Отсутствие трещин характеризует сталь, как не склонную к КР, при образовании трещин мерой склонности к КР является τр или σкр. (критическое напряжение), т. е. максимальное напряжение, при котором за установленный срок - 10 ч трещины не образуются.
Предлагаемый раствор содержит активатор ClI в виде соли MgCl2 (NaCl) и вещество, замедляющее молязацию водорода - Na2S2O3. Добавка Na2S2O3 препятствует молязации водорода, генерируемого при катодном процессе коррозии стали, и таким образом образующийся водород является фактором, стимулирующим КР. Влияние водорода на КР сталей типа ЭИ961 при атмосферной коррозии проявляется в частности в признаках водородного разрушения в изломах коррозионных трещин, наблюдаемых при электронно-микроскопических исследованиях. Таким образом, вводя химикат, препятствующий молязации водорода, усиливают фактор, приводящий к КР.
Для испытания были взяты образцы стали ЭИ962 с низким отпуском 570оС, вызывающий склонность стали к КР и с отпуском 680оС, т. е. в состоянии высокой стойкости против КР. Также испытывали образцы стали 20Х13 с отпуском 200оС, вызывающим склонность к КР, и с высоким отпуском 680оС, когда сталь не склонна к КР. Испытывались образцы в виде пластин размером 100 х 15 х 1,5 мм. Образцы нагружали напряжением 100 кгс/мм2 в приспособлениях - дугах по ОСТ 1.900212-76 и погружали в стакан с предлагаемым раствором при 60-65оС. По наблюдениям устанавливалось время до растрескивания τр при общей продолжительности испытания 10 ч.
В таблице показаны примеры осуществления испытания по предлагаемому способу. Опыты показывают, что применение раствора MgCl2 + Na2S2O3, а также раствора с заменой MgCl2 на NaCl в пределах рекомендованных концентраций дает для стали ЭИ962 при 570оС высокую склонность к растрескиванию, при отпуске 680оС сталь стойка против КР, трещин нет за весь срок испытаний - 10 ч, соответственно нет растрескивания в камере соляного тумана (КСТ-35) за срок испытаний 3 месяца. Так же коррелируют данные испытания стали 20Х13 с отпуском 200оС, когда выявляется склонность к КР и с отпуском 680оС, когда склонности к КР нет. Данные ускоренных испытаний стали 20Х13 также соответствуют результатам испытаний в КСТ-35: при отпуске 200оС τр в КСТ-35 при σпр. = 100 кгс/мм2 равна 6 суткам, при отпуске 680оС растрескивания нет 90 суток.
Предлагаемый раствор нетоксичен, не требуется специальных мер предосторожности и отработанный раствор может быть слит в канализацию.
По результатам испытаний по прототипу можно установить специфику состояния сталей, определяемого отпуском, однако испытания более длительные, общий срок - 50 ч вместо 10 - по предлагаемому методу, а главное раствор по прототипу сильно токсичен: требуются особые меры предосторожности при работе с раствором, содержащим соединения селена, и отработанный раствор не может быть слит в канализацию, требуется сбор, выделение и захоронение соединений селена. (56) ОСТ 1.900212-76.
Формула изобретения: СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО С СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА МЕНЕЕ 13% НА СКЛОННОСТЬ К КОРРОЗИОННОМУ РАСТРЕСКИВАНИЮ, по которому образцы испытуемой стали нагружают до заданной величины и выдерживают при нагреве в коррозионной среде, отличающийся тем, что нагрев ведут до 60 - 65oС, а в качестве среды используют раствор, содержащий тиосульфат натрия и хлорид магния или натрия, при следующем соотношении компонентов, г/л:
Тиосульфат натрия 18 - 23
Хлорид магния 180 - 200
или натрия 120 - 140
Вода до 1 л