Межкристаллитная коррозия относится к особому виду местной коррозии металлов и сплавов, которую сложно обнаружить. Способствует разрушению границ зерна, в результате чего материал теряет прочность, пластичность, подвержен появлению микротрещин. Наиболее уязвимы хромистые, хромоникелевые соединения (нержавеющая сталь), сплавы алюминия, никеля.
Разрушение характерно для высоколегированных металлов, является одной из главных причин уменьшения срока службы изделия. Проявления различны в зависимости от химического состава и структуры металлической продукции.
Механизм и факторы развития межкристаллитной коррозии
Межкристаллитная коррозия – это фактически распад металла вдоль границ кристалла. Происходит расслоение твердого раствора, появляются фазы на гранях зерен, которые заполняются тем или иным сплавом, входящим в состав соединения. В прилегающих зонах возле края кристаллов наоборот, содержание вещества минимально.
Под действием агрессивной среды на «проблемных» участках отмечается электрохимическая реакция – растворение, приводящее к разрушению целостного слоя. Также может наблюдаться перенос массы энергии после достижения равновесной концентрации раствора (в случае воздействия жидких металлов на твердые).
Среды, вызывающие межкристаллитную коррозию:
- выдержка металла при высокой температуре;
- наличие в сплаве примесей, склонных к перепассивации;
- эксплуатация изделий в агрессивной атмосфере.
Многие конструкции специально защищают посредством уплотнения структуры. Распространены «ножевые» разрушения на швах сварки. Предупредить их можно с помощью исключения чрезмерного нагрева во время сварочного процесса, применить стабилизирующий отжиг, использовать низкоуглеродные хромоникелевые соединения.
Скорость протекания коррозирующих эффектов зависит от свойств металла.
Как проверяют изделие на устойчивость к МКК
Определить визуально разрушения, вызванные межкристаллической коррозией, практически невозможно. Чтобы оценить качественные и количественные показатели поражения (глубина, наличие трещин, их характер), образцы погружают в кислоты или воздействуют другими способами. Полученные величины сравнивают с прописанными показателями в ГОСТе. Используют несколько способов:
- проверка в лабораторных условиях;
- исследования в естественных средах – на воздухе, в море, воде;
- эксплуатационный. Наблюдение за изделиями во время их использования.
Метод подбирается в зависимости от химического состава соединения. Лучшее решение – применить больше одного способа для точности измерений. Испытания на МКК (межкристаллитную коррозию) позволяют оценить возможный характер повреждений, срок службы, свести риски образования пограничных фаз к минимуму.
Также они помогают рекомендовать тот или иной сплав для применения в различных областях промышленности (строительство, машиностроение, нефтегазовая отрасль и другие).
