ведущий научный сотрудник
454047, Россия, Челябинск, ул. 2-я Павелецкая, 18
454080, Россия, Челябинск, пр. Ленина, 76
Leading Recearcher
Chelyabinsk
д.т.н., профессор кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов»
454080, Россия, Челябинск, пр. Ленина, 76
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Materials Science and Physical Chemistry of Materials
Chelyabinsk
директор
454047, Россия, Челябинск, ул. 2-я Павелецкая, 18
Director
Chelyabinsk
Изучено влияние кремния в пределах марочного состава (0,14 – 0,78 % (по массе)), бора и редкоземельных металлов на коррозионную стойкость низкоуглеродистой аустенитной хромоникелевой стали типа 03Х18Н11. Показано, что все стали в закаленном на аустенит состоянии при испытаниях в кипящих 56 и 65 %-ных растворах HNO3 имеют соизмеримые скорости коррозии, не превышающие критическую по ГОСТ 6032 – 2017 норму. При ужесточении условий испытания в кипящем растворе 27 % HNO3 + 4 г/л Cr+6 стали оказываются подверженными межкристаллитной коррозии, скорость которой и глубина проникновения увеличиваются с увеличением концентрации кремния с 0,14 до 0,78 %. Исследовано влияние концентрации азотной кислоты и температуры испытаний: только у стали, содержащей 0,78 % Si, при испытаниях в 56 и 65 %-ных растворах HNO3 с температурой 120 и 130 °С наблюдаются существенные коррозионные потери, превышающие критические. При повышенном (0,78 %) содержании кремния, но низкой (0,020 – 0,022 %) концентрации углерода средняя скорость коррозии закаленной на аустенит от 1080 – 1150 °С и сенсибилизированной при 650 °С стали не превышает критической нормы, а увеличение концентрации углерода всего на 0,01 % приводит к значительному (более чем в 30 раз) росту скорости коррозии сенсибилизированной стали. Показано, что микролегирование редкоземельными элементами не ухудшает коррозионную стойкость сенсибилизированной стали. В отличие от РЗМ легирование хромоникелевой стали даже небольшой (0,0015 %) добавкой бора на порядок уменьшает коррозионную стойкость стали. При этом наблюдается обратная зависимость скорости коррозии от температуры закалки: с увеличением температуры скорость коррозии стали 02Х18Н11ГС0,38Р увеличивается.
The effect of silicon (in range 0.14 – 0.78 wt. %), boron, and rare-earth metals (REM) on the corrosion resistance of low-carbon austenitic chromium-nickel steel of 03Kh18N11 (AISI 304L) grade was studied. It is shown that all steels in quenched state when tested in boiling 56 and 65 % HNO3 solutions have comparable corrosion rates, which do not exceed the critical norm (0.5 mm/year) in accordance with GOST 6032 – 2017 (State Standard). Testing samples in boiling 27 % HNO3 + 4 g/l Cr+6 solution are susceptible to intergranular corrosion (IGC). The corrosion rate and the penetration depth of IGC increase with increasing silicon concentration from 0.14 to 0.78 wt. %. Study of the effect of nitric acid concentration and test temperature has shown that steel with 0.78 wt. % Si has significant corrosion losses exceeding the critical ones when testing in 56 and 65 % HNO3 solutions with temperature of 120 and 130 °С. But steel with high silicon content (0.78 wt. %) and low carbon concentration (0.020 – 0.022 %) after quenching in a range of 1080 – 1150 °C and tempering at 650 °C does not exceed the critical norm on average corrosion rate. Only 0.01 wt. % increase in carbon concentration leads to a significant (more than 30 times) increase in corrosion rate of sensitized steel. It is shown that microalloying with REM does not impair corrosion resistance of sensitized steel. In contrast to REM, alloying chromium-nickel steel with even a small addition of boron (0.0015 %) reduces steel corrosion resistance by an order of magnitude. Corrosion rate inverse dependence on quenching temperature is observed when, with increasing temperature, corrosion rate of 02Kh18N11GS0.38R steel increases.
The effect of silicon (in range 0.14 – 0.78 wt. %), boron, and rare-earth metals (REM) on the corrosion resistance of low-carbon austenitic chromium-nickel steel of 03Kh18N11 (AISI 304L) grade was studied. It is shown that all steels in quenched state when tested in boiling 56 and 65 % HNO3 solutions have comparable corrosion rates, which do not exceed the critical norm (0.5 mm/year) in accordance with GOST 6032 – 2017 (State Standard). Testing samples in boiling 27 % HNO3 + 4 g/l Cr+6 solution are susceptible to intergranular corrosion (IGC). The corrosion rate and the penetration depth of IGC increase with increasing silicon concentration from 0.14 to 0.78 wt. %. Study of the effect of nitric acid concentration and test temperature has shown that steel with 0.78 wt. % Si has significant corrosion losses exceeding the critical ones when testing in 56 and 65 % HNO3 solu tions with temperature of 120 and 130 °С. But steel with high silicon content (0.78 wt. %) and low carbon concentration (0.020 – 0.022 %) after quenching in a range of 1080 – 1150 °C and tempering at 650 °C does not exceed the critical norm on average corrosion rate. Only 0.01 wt. % increase in carbon concentration leads to a significant (more than 30 times) increase in corrosion rate of sensitized steel. It is shown that microalloying with REM does not impair corrosion resistance of sensitized steel. In contrast to REM, alloying chromium-nickel steel with even a small addition of boron (0.0015 %) reduces steel corrosion resistance by an order of magnitude. Corrosion rate inverse dependence on quenching temperature is observed when, with increasing temperature, corrosion rate of 02Kh18N11GS0.38R steel increases.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.