МЕЖКРИСТАЛЛИТНАЯ КОРРОЗИЯ
,
преимущественное разрушение поликристаллич. металлич. материала вдоль границ
микрокристаллов (зерен). При незначит. общих коррозионных потерях разрушение
проникает на большую глубину и сопровождается снижением прочности и пластичности
материала, что в конечном счете приводит к выходу из строя всей конструкции.
М. к. подвержены мн. сплавы на основе Fe (в т.ч. ферритные, аустенитные, аустенитно-ферритные
и др. стали), Ni, Al и др. материалы, имеющие, как правило, неоднородную структуру.
М.к.-электрохим. процесс, обусловленный тем, что твердый р-р может расслаиваться
с образованием по границам зерен фаз, обогащенных к.-л. компонентом материала
(т. наз. избыточные фазы), а участки, непосредственно прилегающие к границам
зерен, оказываются обедненными этим компонентом (обедненные зоны). Под действием
той или иной агрессивной среды происходит избирательное анодное растворение
либо самих избыточных фаз, либо соседних с ними обедненных зон.
Наиб. склонность к М. к.
наблюдается в тех случаях, когда избыточные фазы на границах зерен соприкасаются,
образуя непрерывные цепочки. Напр., для коррозионностойких сталей основной причиной
М.к. является выделение вдоль границ зерен фаз, обогащенных Сr, гл. обр. карбидов
на основе Сr. Соседние зоны, обедненные Сr, переходят в пассивное состояние
при более положит. значениях потенциала, чем фазы с избытком Сr (см. Пассивность металлов
). В результате в слабоокислит. средах (т.е. при потенциалах, соответствующих
переходу сталей из активного состояния в пассивное) обедненные Сr зоны остаются
электрохимически активными и раств. с более высокими скоростями, чем фазы, обогащенные
Сr. В сильноокислит. средах (т.е. при потенциалах, соответствующих области перепассивации)
развитие М. к. обусловлено избират. растворением самих избыточных фаз. Оно ускоряется,
если в этих фазах имеются легирующие элементы, легко подвергающиеся перепассивации
(Mo, W, V), или элементы с низкой коррозионной стойкостью (Мn, Сu). Одной из
причин М.к. пром. материалов м. б. сегрегация по границам зерен технол. примесей;
этим объясняется, напр., М.к. закаленных аустенитных коррозионностойких сталей,
содержащих примеси Р, Si и др., в сильноокислит. средах.
Склонность к М.к. при прочих
равных условиях (в одной и той же среде, при одинаковом электродном потенциале
и т.п.) зависит от режимов термич. обработки металла и обработки давлением,
поскольку эти режимы во многом определяют состав и морфологию выделяющихся по
границам зерен избыточных
фаз, а также состав и кол-во сегрегированных там примесных элементов.
Стойкость материала против
М.к. повышают выбором режима термообработки, снижением содержания примесей,
легированием элементами, предотвращающими образование нежелательных избыточных
фаз по границам зерен.
Лит.: Колотыркин
Я.М., Каспарова О.В., в кн.: Итоги науки и техники, сер. Коррозия и защита
от коррозии, т. 6, М., 1978, с. 180-217; Княжева В.М., в кн.: Новые достижения
в области теории и практики противокоррозионной защиты материалов, М., 1981,
с. 49-71; Кеше Г., Коррозия металлов, пер. с нем., М., 1984; Cihal V., Intergranular
corrosion of steels and alloys, Amst, 1984 (Materials science monographs, v.
18). О.В. Каспарова.
|
