Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Коррозионные свойства поверхностно-борированной хромоникелевой аустенитной стали

Е. Г. Бушуева, Е. М. Турло, Е. И. Шыырап, О. Н. Новгородцева

Аннотация


Исследовано влияние структурных изменений, возникающих в процессе вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошкового аморфного бора, на устойчивость к коррозии поверхностных слоев аустенитной хромоникелевой стали. Установлены связь между током наплавки, морфологией формируемых структур и коррозионной стойкостью. Экспериментально подтверждено, что в результате наплавки образуется покрытие с высокой плотностью боридных фаз. Рентгенофазовым анализом выявлено преобладание боридных соединений хрома и железа типа Me2B в модифицированном слое. Формирование такой структуры способствует повышению коррозионной стойкости стали 12Х18Н9Т (AISI 321) в 1,5 раза.


Ключевые слова


борированный слой; хромоникелевая сталь; электронно-лучевая наплавка; коррозионная стойкость

Полный текст:

PDF

Литература


Химушин Ф. Ф. Нержавеющие стали. М.: Металлургия, 1976. 800 с.

Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Коррозия и коррозионно-стойкие сплавы. М.: Металлургия, 1973. 232 с.

Богданов А. И. Формирование структуры и свойств слоистых покрытий системы Ni – Al на поверхности стальных изделий машиностроения: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.16.09. Волгоград: ВолгГТУ, 2012. 19 с.

Степанов С. И., Качина-Пулло Е. Б. Коррозия сталей и никельхромистых сплавов в смесях расплавленных хлоридов // Журнал прикладной химии. 1962. Т. 35, № 8. С. 1852 – 1855.

ГОСТ 6032–2017. Стали и сплавы коррозионно-стойкие. Методы испытаний на стойкость к межкристаллитной коррозии. Введение. 01.08.2018. М.: Стандартинформ, 2008. 36 с.

ГОСТ 1381–73. Уротропин технический. Технические условия. Введение. 01.07.1974. М.: Изд-во стандартов, 1973. 10 с.

Бушуева Е. Г., Гринберг Б. Е., Батаев В. А., Дробяз Е. А. Повышение износостойкости хромоникелевой стали при гидроабразивном воздействии методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки бора // МиТОМ. 2018. № 10. С. 26 – 30.

Malinina E. A., Goeva L. V., Buzanov G. A. et al. A new method for synthesis of binary borides with desired properties // Chemistry. 2019. V. 487, Is. 2. P. 180 – 183.

Bushueva E. G., Mozgunova E. A., Turlo E. M., Elizaryev K. A. Structure and corrosion resistance of the layers formed on chromium-nickel steel by electron beam processing // Mater. Today: Proc. 2020. V. 31, Is. 2. P. 558 – 561.

Смирнов М. В., Озеряная И. Н. Коррозия металлов в расплавленных солевых средах и защита от коррозии // Защита металлов. 1978. № 3. С. 171 – 209.

Raleigh D. O., White J. T., Ogden C. A. Anodic corrosion rate measurements in LiCl – KCl eutectic on nickel, molybdenum, and stainless steel // J. Electrochem. Soc. 1979. V. 126, Is. 7. P. 1093 – 1099.

Krylova T. A., Ivanov K. V., Chumakov Yu. A., Trotsenko R. V. Corrosion and wear resistance of coatings produced by nonvacuum electron beam cladding of refractory carbides on low-carbon steel // Inorg. Mater. 2020. V. 56, Is. 3. P. 328 – 332. DOI 10.1134/S0020168520030114

Баранова А. Н., Константинова М. В., Гусева Е. А., Гречнева М. В. Межкристаллитная коррозия аустенитных сталей // Системы. Методы. Технологии. 2015. № 2. С. 142 – 147.

Savrai R. A., Makarov A. V., Gorkunov E. S. et al. Eddy-current testing of fatigue degradation upon contact fatigue loading of gas powder laser clad NiCrBSi-Cr3C2 composite coating // AIP Conf. Proc. 2017. V. 1915, Is. 1. Art. 040049. DOI 10.1063/1.5017385

Кочергин В. П. Защита металлов от коррозии в ионных расплавах и растворах электролитов: учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во УГУ, 1991. 304 с.

Filonenko N. Y. The Physical and Thermodynamic Functions of Borides // Phys. Chem. Solid State. 2017. V. 18, No. 1. P. 58 – 63.

Atmani H., Rameau J. J. Stress corrosion cracking at constant load of 304L stainless steel in molten NaCl – CaCl2 at 570 °C // Corros. Sci. 1987. V. 27, Is. 1. P. 35 – 48. DOI: 10.1016/0010-938X(87)90135-7

Пенягина О. П., Перин С. М., Манухина Т. И., Шаманова Н. Д. Коррозионное поведение стали 12Х18Н10Т в хлоридных и карбонатных расплавах в условиях термоциклирования // Расплавы. 1994. № 3. С. 71 – 76.

Латимер В. М. Окислительные состояния элементов и их потенциалы в водных растворах: монография / пер. с англ. М.: ИЛ, 1954. 400 c.

Костицына И. В., Тюрин А. Г., Паршуков В. П., Бирюков А. И. Влияние концентрации хрома, температуры и давления CO2 на коррозионную стойкость насосно-компрессорных труб // Вестник Южно-Уральского государственного университетата. Сер.: Химия. 2012. № 13(272). С. 30 – 37. DOI: 10.14529/chem170203

Камалетдинов Р. С. Обзор существующих методов борьбы с коррозией нефтепромыслового оборудования // Инженерная практика. 2010. № 6. С. 16 – 24.

Makuch N. The importance of phase composition for corrosion resistance of borided layers produced on nickel alloys // Materials. 2020. V. 13, Is. 22. P. 1 – 16. DOI: 10.3390/ ma13225132

Akopov G., Pangilinan L. E., Mohammadi R., Kaner R. B. Perspective: superhard metal borides: a look forward // APL Mater. 2018. V. 6, № 7. Art. 070901. DOI: 10.1063/ 1.5040763

ГОСТ 9.039–74. Единая система защиты от коррозии и старения. Коррозионная агрессивность атмосферы. Введ. 01.01.1976. М.: Изд-во стандартов, 1991.

Sedriks A. J. Corrosion of Stainless Steel. New York: John Wiley & Sons Inc., 1996. 233 p. ISBN 978-0-471-00792-0

Bushueva E., Turlo Y., Khamgushkeeva G. Influence of chromium concentration on corrosion resistance of surface layers of stainless steel // MATEC Web Conf. 2021. V. 340. Art. 01022. DOI 10.1051/matecconf/202134001022

Ren S., Cui M., Pu J. et al. Multilayer regulation of atomic boron nitride films to improve oxidation and corrosion resistance of Cu // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2017. V. 9, Is. 32. P. 27152 – 27165. DOI: 10.1021/acsami.7b08368

Tanhaei S., Gheisari K., Zaree S. R. A. Effect of cold rolling on the microstructural, magnetic, mechanical, and corrosion properties of AISI 316L austenitic stainless steel // Trans. Indian Inst. Met. 2019. V. 72. P. 1993 – 2002. DOI: 10.1007/ s12613-018-1610-y

Остапенко Н. Н., Кропивницкий Н. Н. Технология металлов: учебник. М.: Высшая школа, 1970. 344 с.

Lazurik V., Tabata N. EMID: Electron-Material Interaction Database // Arch. Ed. IRPS Bull. 2000. V. 14, Is. 2 – 3. P. 8.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2025.12.28-35

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026