PL179404B1

PL179404B1 - Stop austenityczny PL PL

Info

Publication number: PL179404B1
Application number: PL94306180A
Authority: PL
Inventors: Michael Koehler; Ulrich Heubner; Kurt-Wilhelm Eichenhofer; Michael Renner
Original assignee: Bayer Ag; Krupp Vdm Gmbh
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1994-12-08
Publication date: 2000-08-31
Also published as: AU8030794A; DE59407804D1; JPH07197181A; DE4342188A1; ATE176690T1; ES2128495T3; CA2137522C; JP3355510B2; FI945771L; EP0657556B1; CA2137522A1; FI107168B; ZA949832B; FI945771A0; KR950018592A; AU694456B2; US5695716A; EP0657556A1; DE4342188C2; DK0657556T3

Abstract

1. Austenityczny, odporny na korozje stop chrom-nikiel-zelazo zawierajacy wagowo 32-37% chromu, 28-36% niklu, najwyzej 2% manganu, najwyzej 0,5% krzemu, najwyzej 0,1% glinu, najwyzej 0,03% wegla, najwyzej 0,025% fosforu, najwyzej 0,01 % siarki, najwyzej 2% mo- libdenu, najwyzej 1 % miedzi, jak równiez typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domie- szki i zanieczyszczenia oraz, jako reszte, zelazo, znamienny tym, ze dodatkowo zawiera 0,3-0,7 % wagowych azotu. PL PL

Description

Wynalazek dotyczy odpornego na korozję austenitycznego stopu o dużej zawartości chromu.

W tabeli 1 są przykładowo przedstawione wchodzące w grę według obecnego stanu techniki materiały metaliczne przeznaczone do manipulowania kwasami utleniającymi [Nickellegierungen und hochlegierte Sonderedelstahle (Stopy niklu i specjalne stale szlachetne o dużej zawartości składników stopowych), 22-wydanie, wydawnictwo Expert Verlag, 1993 r.]. Z wyjątkiem Superferrytu, chodzi tu o tak zwane stopy austenityczne, to jest o stopy charakteryzujące się siecią regularną płasko centrowaną. Zawartość chromu, stanowiącego jeden z podstawowych składników stopu, w stopach odpowiadających obecnemu stanowi techniki według tabeli 1, mieści się w zakresie 17-29% wagowych. Z punktu widzenia odporności korozyjnej w stosunku do kwasu azotowego o maksymalnym stężeniu 67% przydatne są już materiały o stosunkowo niewielkiej zawartości składników stopowych. Odpowiedni materiał stanowi Cronifer 1809 LCLSi, przy czym oznaczenie Lsi świadczy o ograniczonej zawartości krzemu (ang. “Iow Silicon”).

Tabela 1

Stopy i stale stosowane według obecnego stanu techniki do: kwasu azotowego (A), mocznika (B) lub bardzo stężonego kwasu siarkowego (C)

	Nazwa	Numer	Podstawowe składniki stopu zawartość w %
	materiału	Ni	Cr	Mo	Fe	inne
	CRONIFER® 1809 LC 1809 LCLSi 2521 LC 1815 LCSi	1.4306 1.4306 1.4335 1.4361	10 13 21 15	18 20 25 18		68 66 53 61	4 Si
A	NICROFER 6030 2509 Si7	2.4642 1.4390	61 25	29 9		9 57	0,25 Ti 7 Si
B	CRONIFER 1812 LC 1812 LCN 2522 LCN 2525 Ti	1.4435 1.4429 1.4466 1.4577	13 13 22 25	17 17 25 25	2,6 2,6 2,1 2,1	65 65 48 46	0,17 N 0,13 N 0,25 Ti
	CRONIFER® 2803 Mo (Superferryt)	1.4575	3,7	29	2,3	64	0,35 Nb
c	NICROFER® 2509 Si7	1.4390	25	9		57	7 Si

Materiały o dużej zawartości niklu, takie jak występujący w tabeli 1 Nicrofer 6030, sąkorzystne o ile obecne są związki chlorowcowe lub przerabia się mieszaniny kwasu azotowego z kwasem fluorowodorowym, co na przykład ma miejsce podczas powtórnego przerobu elementów paliwowych z reaktorów jądrowych.

W artykule “Korozja nierdzewnych stali i stopów na podstawie niklu w mieszaninach kwas azotowy/kwas fluorowodorowy” zamieszczonym w czasopiśmie “Werkstoffe und Korrosion”

179 404

43,191-200 (1992) opisano rozmaite zawierające molibden stale chrom-nikiel-żelazo o zawartości chromu do 29%, zawartości niklu do 39% i zawartości molibdenu do 6,5%. Wzrost zawartości molibdenu polepsza odporność w mieszaninach kwas azotowy/kwas fluorowodorowy.

W artykule “Avesta 654 SMO TM-A - nowa azotowana superaustenityczna stal nierdzewna” zamieszczonym w czasopiśmie “Werkstoffeund Korrosion” 44,83-88 (1993) przedstawiono austenityczne stale szlachetne zawierające do 22% niklu, do 25% chromu i o zawartości azotu wynoszącej 0,2-0,5% wagowych.

Zawierający molibden materiał Nicrofer 3127 hMo (1.4562) według europejskiego opisu patentowego nr 292 061 jest ze swoją zawartością chromu wynoszącą 26-28% interesującym tworzywem, wykazującym obok stosunkowo znacznej odporności na działanie kwasu azotowego szczególnie dużą odporność na korozję wżerową i korozję szczelinową. Typowa szybkość ubytku, jaką ten materiał wykazuje we wrzącym azeotropowym kwasie azotowym (próba Hue/a) wynosi około 0,11 mm rocznie.

W stosunku do kwasu azotowego o stężeniu przekraczającym 67% lub w jeszcze silniej utleniających warunkach Cronifer 1815 LCSi (1.4361) stapiany z około 4% krzemu wykazuje doskonałą odporność na działanie kwasu azotowego aż do temperatury wrzenia. Materiały wchodzące w grę w przypadku wytwarzania mocznika mają skład podobny do składu stali szczególnie odpornych na korozję powodowaną przez kwas azotowy.

Do pracy z gorącym bardzo stężonym kwasem siarkowym opracowano według europejskiego opisu patentowego nr 516 955 Nicrofer 2509 Si7, stanowiący stal stapianą z 7% krzemu. Zgodnie z niemieckim zgłoszeniem patentowym nr 38 30 365 interesującym materiałem jest też w tych warunkach Superferryt Cronifer 2803 Mo (1.4575). Jednak ze względu na ograniczoną obrabialność Superferryt może być stosowany jedynie w wypadku cienkich ścian, których grubość z reguły nie przekracza 2 mm.

Przedmiotem badań były stopy zawierające na przykład około 31 % chromu lub około 46% chromu, a to ze względu na ich odporność korozyjną w mieszaninach kwas azotowy/kwas fluorowodorowy [“Werkstoffe und Korrosion” 43 (1992), strona 191-200]. Takich stopów o dużej zawartości chromu nie można już wytwarzać w postaci materiałów austenitycznych i można je przetwarzać wyłącznie z zastosowaniem specjalnych metod, takich jak na przykład metalurgia proszków.

W opisie patentowym Wielkiej Brytanii nr 1 114 996 zastrzeżono stopy zawierające 14-35% chromu i do 25% żelaza.

W europejskim opisie patentowym nr 261 880 opisano stopy zawierające 27-31 % chromu i 7-11% żelaza, w których resztę stanowi głównie nikiel.

Stopy, w których zawartość chromu przekracza 30% nie sąjuż homogeniczne i nie mogą być wytwarzane jako austenityczne. W praktyce więc maksymalna zawartość chromu dochodzi do 29%. W przypadku Superferrytu 1.4575 zawierającego 26-30% chromu chodzi o stop ferrytyczny.

W europejskim opisie patentowym nr 130 967 scharakteryzowano przydatność stopów niklu i stali szlachetnych w przypadku gorącego kwasu siarkowego o stężeniu 99-101 % w temperaturze przekraczającej 120°C w wymiennikach ciepła. Wybór stopu odbywa się zgodnie z następującą zależnością: 0,35 (Fe-Mn) + 0,70 (Cr) + 0,30 (Ni) - 0,12 (Mo)> 39. Wymienione molibdenowe stale szlachetne zawierają najwyżej 28% chromu.

W europejskim opisie patentowym nr 200 862 zastrzeżono nie zawierające molibdenu stopy chromu i niklu złożone z 21 -35% chromu, 30-70% żelaza, 2-40% niklu, do 20% manganu i typowych składników towarzyszących jako materiał na wyroby odporne na działanie kwasu siarkowego o stężeniu przekraczającym 96 do 100% i na działanie oleum.

Europejski opis patentowy nr 249 792 zastrzega stosowanie w stężonym kwasie siarkowym stopów złożonych z 21-55% chromu, do 30% żelaza, do 5% wolframu i 45-79% niklu.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 410 489 zaproponowano do manipulowania kwasem siarkowym stop złożony z 26-35% chromu, 2-6% molibdenu, 1-4% wolframu,

179 404

0,3-2% niobu + tantalu, 1-3% miedzi, 10-18% żelaza, do 1,5% manganu i do 1 % krzemu; resztę stanowi głównie nikiel. Korzystna zawartość chromu wynosi 30%.

W niemieckim opisie patentowym nr 2 154 126 zastrzega się zastosowanie austenitycznego stopu niklu zawierającego 26-48% niklu, 30-34% chromu, 4-5,25% molibdenu, 4-7,5% kobaltu, 3-2,5% żelaza, 1-3,5% manganu jako materiału na wyroby odporne na działanie gorącego kwasu siarkowego o stężeniu przekraczającym 65%.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 853 185 dotyczy stali szlachetnych złożonych z 25-45% niklu, 12-32% chromu, 0,1-2% niobu, 0,2-4% tantalu, 0,05-1% wanadu i 0,05-0,5% azotu oprócz innych składników. Stopy takie powinny wykazywać odporność w stosunku do CO, CO₂ i związków siarki.

Według opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 565 611 duża zawartość chromu ma istotne znaczenie z punktu widzenia odporności stopów nikiel-chrom-żelazo na wywołane przez ług korozyjne pęknięcia naprężeniowe w gorących roztworach zasadowych. Zawartość chromu powinna przy tym wynosić co najmniej 18%, korzystnie co najmniej 26-27%, a najwyżej 35%, podczas gdy zawartość żelaza powinna być ograniczona do najwyżej 7%. Stop 690 zawierający 29% chromu i 9% żelaza jest szczególnie odporny na wywołane przez ług korozyjne pęknięcia naprężeniowe.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonym Ameryki nr 4853 185 zostały przedstawione odporne na korozję w wysokiej temperaturze stopy zawierające około 30-45% niklu, około 12-32% chromu, co najmniej jeden z takich składników jak niob w ilości 0,01 -2,0%, tantal w ilości 0,2-4,0% i wanad w ilości 0,05-1,0%, dalej do 0,20% węgla, około 0,05-0,50% azotu, cenny z punktu widzenia odporności w wysokiej temperaturze dodatek tytanu w ilości do 0,20% oraz jako reszta żelazo i zanieczyszczenia; sumaryczna zawartość wolnego węgla i azotu, (C+N)_F, powinna być przy tym zawarta w przedziale od 0,14 do 0,29. Wartość (C+N)_F jest więc określona przez wyrażenie:

Nb V (C + N)_f=C+N-— - —

4,5

Ta Ti ~3j

Europejski opis patentowy nr 340 631 dotyczy odpornych na wysoką temperaturę rur stalowych o małym udziale krzemu, zawierających nie więcej niż 0,1% wagowych węgla, nie więcej niż 0,15% wagowych krzemu, nie więcej niż 5% wagowych manganu, 20-30% wagowych chromu, 15-30% wagowych niklu, 0,15-0,35% wagowych azotu, 0,1-1,0% wagowych niobu, nie więcej niż 0,005% wagowych tlenu, co najmniej jeden z takich metali jak glin i magnez w ilości 0,020-1,0% wagowych lub 0,003-0,02% wagowych; resztę stanowi żelazo i inne niemożliwe do uniknięcia zanieczyszczenia.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie stopów nadających się do różnorodnych zastosowań, nie nastręczających żadnych trudności w przetwarzaniu i charakteryzujących się małą szybkością korozji. Stopy według wynalazku spełniają te wymagania. Chociaż zawierają one dużo chromu, to mimo to sądobrze przetwarzalne. Udział w nich molibdenu jest bardzo mały bądź zerowy, a odznaczają się wbrew panującym poglądom dużą odpornością na korozję w środowisku gorących kwasów o działaniu utleniającym.

Przedmiot wynalazku stanowi austenityczny, odporny na korozję stop chrom-nikiel-żelazo zawierający wagowo 32-37% chromu, 28-36% niklu, najwyżej 2% manganu, najwyżej 0,5% krzemu, najwyżej 0,1% glinu, najwyżej 0,03% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,025% fosforu, najwyżej 2% molibdenu, najwyżej 1% miedzi jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz, jako resztę żelazo, charakteryzujący się tym, że dodatkowo zawiera 0,3-0,7% wagowych azotu.

Korzystny jest stop zawierający 0,5-2% wagowych molibdenu i 0,3-1 % wagowy miedzi.

Korzystny jest też austenityczny stop zawierający wagowo 32-35% chromu, 28-36% niklu, najwyżej 2% manganu, najwyżej 0,5% krzemu, najwyżej 0,1% glinu, najwyżej 0,03% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,025% fosforu, najwyżej 2% molibdenu, najwyżej 1%

179 404 miedzi jak również typowo uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz, jako resztę żelazo, charakteryzujący się tym, że dodatkowo zawiera 0,4-0,6% wagowych azotu. Ten korzystny stop stosuje się zwłaszcza jako materiał do przeróbki plastycznej w procesach wytwarzania półwyrobów, takich jak np. blachy, taśmy, pręty, druty, elementy kute, rury.

Korzystny jest również austenityczny stop zawierający wagowo 35-37% chromu, 28-36% niklu, najwyżej 2% manganu, najwyżej 0,5% krzemu, najwyżej 0,1% glinu, najwyżej 0,03% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,025% fosforu, najwyżej 2% molibdenu, najwyżej 1% miedzi jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz jako resztę, żelazo, charakteryzujący się tym, że dodatkowo zawiera 0,4-0,7% wagowych azotu. Ten korzystny stop stosuje się zwłaszcza jako materiał do wytwarzania odlewów, takich jak np. pompy i armatura.

Korzystny jest dalej stop austenityczny zawierający wagowo 32,5-33,5% chromu, 30,0-32,0% niklu, 0,5-1,0% manganu, 0,01-0,5% krzemu, 0,02-0,1% glinu, najwyżej 0,02% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,02% fosforu, 0,5-2% molibdenu, 0,3-1% miedzi, 0,35-0,5% azotu, albo 34,0-35,0% chromu, 30,0-32,0% niklu, 0,5-1,0% manganu, 0,01 -0,5% krzemu, 0,02-0,1 % glinu, najwyżej 0,02% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,02% fosforu, najwyżej 0,5% molibdenu, najwyżej 0,3% miedzi, 0,4-0,6% azotu, albo

35,0-36,0% chromu, 30,0-32,0% niklu, 0,5-1,0% manganu, 0,01-0,5% krzemu, 0,02-0,1% glinu, najwyżej 0,02% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,02% fosforu, najwyżej 0,5% molibdenu, najwyżej 0,3% miedzi, 0,4-0,6% azotu albo

36,0-37,0% chromu, 30,0-32,0% niklu, 0,5-1,0% manganu, 0,01-0,5% krzemu, 0,02-0,1% glinu, najwyżej 0,02% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,02% fosforu, najwyżej 0,5% molibdenu, najwyżej 0,3% miedzi, 0,4-0,7% azotu, jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz jako pozostałość, żelazo.

W celu osiągnięcia wystarczającego stopnia odtlenienia i odsiarczenia na drodze przetopienia, stopy mogą w razie potrzeby zawierać do 0,08% wagowych pierwiastków ziem rzadkich do 0,015% wagowych wapnia i/lub do 0,015% wagowych magnezu jako domieszek uwarunkowanych procesem wytwarzania.

Stopy według wynalazku stosuje się jako materiały na wyroby, które są odporne w stosunku do:

a) wodnych roztworów wodorotlenku sodu lub wodorotlenku potasu o stężeniu 1-90% wagowych, korzystnie 1-70% wagowych, w temperaturze do 200°C, zwłaszcza w temperaturze 170°C;

b) roztworów mocznika o stężeniu 3-90% wagowych;

c) kwasu azotowego o stężeniu 0,1-70% wagowych w zakresie temperatury do temperatury wrzenia oraz o stężeniu do 90% wagowych w temperaturze do 75°C i o stężeniu przekraczającym 90% wagowych w temperaturze do 30°C;

d) kwasu fluorowodorowego o stężeniu 1 -40% wagowych, korzystnie 1 -25% wagowych,

e) kwasu fosforowego o stężeniu do 83% wagowych, korzystnie 26-52% wagowych w temperaturze do 120°C względnie w temperaturze do 300°C, gdy stężenie kwasu nie przekracza 10% wagowych;

f) kwasu chromowego o stężeniu do 40% wagowych, korzystnie do 30% wagowych;

g) oleum o stężeniu do 100% wagowych, korzystnie 20-40% wagowych, w temperaturze do każdorazowej wartości temperatury wrzenia oleum o danym stężeniu;

h) kwasu siarkowego o stężeniu 80-100% wagowych, korzystnie 85-99,7% wagowych, zwłaszcza korzystnie 95-99% wagowych w obszarze wysokiej temperatury do 250°C.

Stopy według wynalazku stosuje się też jako materiały na wyroby, które w stosunku do mieszanin złożonych z kwasu siarkowego oraz dwuchromianu sodu i/lub kwasu chromowego, bądź z 0,1-40% wagowych, korzystnie 0,3-20% wagowych kwasu azotowego i 50-90% wagowych kwasu siarkowego są odporne do temperatury 130°C, albo w stosunku do mieszanin złożonych z 0,01-15% wagowych kwasu fluorowodorowego i 80-98% wagowych kwasu siarkowego

179 404 są odporne do temperatury 180°C, albo w stosunku do mieszanin złożonych z kwasu azotowego w ilości do 25% wagowych i kwasu fluorowodorowego w ilości do 10% wagowych sąodpome w temperaturze do 80°C.

Stopy według wynalazku wykazują wystarczającą odporność i trwałość w stosunku do kwasów organicznych, takich jak np. kwas mrówkowy i kwas octowy.

Stopy według wynalazku można też stosować jako materiały na wyroby odporne na działanie wody chłodzącej do temperatury wrzenia i wody morskiej do temperatury 50°C.

Ze względu na dobrą przetwarzalność i odporność na korozję stopy według wynalazku wykorzystuje się jako materiały do wytwarzania elementów konstrukcyjnych stosowanych w technicznych urządzeniach morskich, technice ochrony środowiska, kosmonautyce, technice jądrowej i technologicznych procesach chemicznych.

Stopy według wynalazku można wytwarzać zgodnie ze znanymi sposobami w będących do dyspozycji urządzeniach służących do wyrobu stali szlachetnych; wykazują one przy tym dobrą przetwarzalność.

Łącznie właściwości antykorozyjne stopów według wynalazku są znakomite. Bez uszczerbku dla dobrych właściwości można uniknąć stosowania takich drogich składników stopu, jak wolfram, niob i tantal.

Dalszą zaletę stopów według wynalazku stanowi ich niezwykle uniwersalna odporność na korozję. Tak więc w aparacie stopy te mogąbyć z jednej strony atakowane przez kwasy, z drugiej zaś strony przez zawierające chlorki media chłodzące lub grzejne, takjak ma to miejsce np. w wymiennikach ciepła. Oferująwięc one jednocześnie dwa całkowicie odmienne rodzaje odporności na korozję, mianowicie zarówno odporność na kwasy, jak i odporność na korozję wżerową, korozję szczelinową oraz na korozyjne pęknięcia naprężeniowe. Osiąga się więc jednocześnie niezwykły zakres odporności w połączeniu ze stosunkowo oszczędnym składem stopu; taką odporność można w innym wypadku uzyskać tylko stosując drogie stopy NiCrMo (patrz tabela 2), albo, gdy szczególnie istotna jest odporność na kwasy, w wyniku użycia specyficznych materiałów o maksymalnej zawartości składników stopowych, przeznaczonych do specjalnych zastosowań (patrz tabela 3).

Tabela 2

Zestawienie charakterystyki odporności na ogólne rodzaje korozji

Odporność na korozję
Materiał	Korozja wżerowa CPT¹’	Korozja szczelinowa CCT²’	Alkalia	Mieszaniny kwasów	hno₃67%	hno₃ >95%	h,so₄ > 85%	H₃PO₄
H₂SO₄+HNO₃	H₂SO₄+HF
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	-	- -	- -	0	- -	+	- -	- -	- -
2	-	- -	- -	- -	- -	- -	- -	- -	- -
3	+	+	0	0	+	- -	- -	+-Γ	0
4	+	+	0	0	-H-	+	- -	+4-	o
5	+	+	0	0	-H-	++	-	++	0
6	+	+	0	0	0	++	-	0	0
7	++	++	o	+4-	++	-ł-+	-	+	4
8	+++	+++	0	-H-	-H-	++	- -	-	+
9	+++	+++	0	0	0	0	- -	0	0
10	++	0	0	0	0	0	-	0	0

179 404

c.d tabeli 2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
11	++	-	+++	0	0	0	-	0	0
12	+-H-	-H-	-	0	++	+4-	- -	- -	-
13	+++	-H+	- -	0	-H-	-		-	-
14	+++	+++	- -	0	0	- -	- -	0	-
15	-	-	+++	0	0	- -	- -	- -	0
16	-	-	+++	0	0	- -	- -	- -	0
17	-	-	++	0	0	- -	- -	- -	-
2'	++	-H-	+++	-H-	+++	+++	++	+	+++

Objaśnienia:

+++ = dokonała odporność na korozję ++ = dobra odporność na korozję + = umiarkowana odporność na korozję

- = zła odporność na korozję

- - = bardzo zła odporność na korozję o = nie badano ń CPT = oznaczanie temperatury korozji wżerowej w próbie z FeCl₃ (10% FeCl₃ · 6H₂O)

CCT = oznaczanie temperatury korozji szczelinowej w próbie z FeCl₃ (10% FeCl₃ 6H₂O)

Tabela 3

Materiały do specjalnych zastosowań

Nr materiału	Zastosowanie	Literatura
1.4361	Azeotropowy silnie stężony HNO3	E.M. Horn, H. Kohl: “Werkstoffe und Korrosion” 37 57-69 (1986)
1.4575	Stężony kwas siarkowy >94%	Europejski opis patentowy nr 361 554
1.4335	Stężony kwas siarkowy	Niemiecki opis patentowy nr 3 508 532
Sandvik SX	Stężony kwas siarkowy	Opis patentowy W. Brytanii nr 1 534 926
1.4361	Wytwarzanie H2SO4	Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 543 244
1.4390	Stężony HNO₃stężony kwas siarkowy	Europejski opis patentowy nr 516 955

Dodatkowe zalety stanowią:

a) zaoszczędzenie zasobów surowcowych dotyczących Ni i Mo w porównaniu ze wspomnianymi wyżej materiałami o maksymalnej zawartości składników stopowych.

b) zmniejszenie kosztów wytwarzania stopów dzięki małej zawartości droższych ich składników oraz kosztów aparaturowych ze względu na dobrą przetwarzalność.

W porównaniu z materiałami znanymi ze stanu techniki, stopy według wynalazku wyróżniają się pod względem przetwarzalności niezwykłą bezwładnością wytrąceniową podczas obciążania termicznego. Jest to oczywista cecha dodatnia podczas wytwarzania półwyrobów i ich dalszego przetwarzania, jak np. kształtowanie den koszykowych i uzyskiwanie połączeń spawanych. Uwidaczniają to zwłaszcza wykresy wrażliwości w układzie współrzędnych czas-temperatura, obrazujące odniesione do

179 404 jednostki powierzchni ubytki masy stopu 2' według wynalazku, wyrażone w g (m² h)¹ (fig. 1 i 2). Ta cecha materiału jest również istotna w odniesieniu do zachowania się spoin, których nie poddaje się żadnej końcowej obróbce cieplnej po wytworzeniu aparatu, jak też w przypadku wytwarzania elementów formowanych na drodze odlewania.

Z przedstawionych w przykładzie I właściwości mechanicznych różnych zastrzeżonych wariantów stopów wynika ich dalsza zaleta pod względem inżynieryjno-technicznym, którą można wykorzystać z ekonomicznego punktu widzenia. Duże wartości właściwości wytrzymałościowych w porównaniu z typowymi materiałami austenitycznymi (przykład 1) mogą być np. korzystnie spożytkowane w technice morskiej i jądrowej pod względem wymiarów elementów konstrukcyjnych; oznacza to możliwość zaoszczędzenia materiału dzięki ograniczeniu jego zużycia.

Przykład II przedstawia charakterystykę korozyjną w kwasie siarkowym (98-99,1% H₂SO₄) w różnej temperaturze. Stopy według wynalazku wykazują doskonałą odporność na korozję w temperaturze do 200°C. W warunkach obiegowych, dominujących w praktyce przemysłowej, występuje jeszcze mniejsza szybkość korozji (przykład XII).

W środowiskach zasadowych, np. w 70% wodnym roztworze wodorotlenku sodu w temperaturze 170° stopy według wynalazku wykazują podobnie znakomitą odporność na korozję. Jak to wynika z przykładu III, dorównują one, praktycznie biorąc, materiałom Alloy 201,400, 600 i 690 materiały 17,15,16,11 o dużej zawartości niklu, podczas gdy silnie zawodzi materiał 12 (Alloy G-30). Również i w warunkach mniejszych stężeń ługu i niższej temperatury stopy według wynalazku wyróżniają się pozytywnie (przykład XIII).

W mieszaninach etanol-woda z dodatkiem kwasu fosforowego w warunkach wysokiej temperatury w zbiorniku ciśnieniowym odpowiadający stanowi techniki stop miedź-nikiel CuNi30MnlFe (materiał 18) wykazuje bardzo dużą odporność, większą niż odporność licznych gatunków zbadanych stali o dużej zawartości składników stopowych i stopów nikiel-chrom-molibden. Jak wskazuje przykład IV, również i w tym przypadku stop według wynalazku przewyższa pod względem odporności na korozję materiały znane ze stanu techniki. W porównaniu z materiałami miedziowymi, dalszą wartą uwzględnienia zaletą stopów według wynalazku jest ich większa wytrzymałość, co czyni je bardziej odpowiednim materiałem do stosowania na omawiane tu zbiorniki ciśnieniowe.

W przykładzie V porównano ubytki masy różnych materiałów pod wpływem wrzącego azeotropowego kwasu azotowego. Z przykładu tego wynika, że w przypadku stopów według wynalazku ubytki wywołane przez korozję sąnieznaczne. Sąone mniejsze niż ubytki znanych materiałów AISI310L (materiał 4) i Alloy 28 (materiał 7). W ponadazeotropowym kwasie azotowym właściwości antykorozyjne stopów według wynalazku są korzystniejsze od właściwości antykorozyjnych specjalnego stopu przeznaczonego do kontaktów z HNO₃ (przykład XIV).

W wielu przypadkach zastosowania materiałów wymagana jest nie tylko odporność na jednorodne ubytki korozyjne powodowane przykładowo przez kwas azotowy, lecz na przykład w odniesieniu strony kontaktującej się z wodąchłodzącąkonieczna jest jednocześnie znaczna odporność na korozję wżerową. Zgodnie z przykładem VI, stopy według wynalazku wykazują w tak zwanej próbie z chlorkiem żelaza (Fe³⁺) dużą odporność na korozję wżerową w temperaturze 60°C; odpowiada ona odporności stopu Alloy 28 (materiał 7) w tej próbie. Pod względem jednak połączenia odporności na korozję wżerową z odpornością na jednorodne ubytki korozyjne we wrzącym azeotropowym kwasie azotowym jako typowym kwasie utleniającym stopy według wynalazku wykazują wyraźnąprzewagę, co można wykorzystać do ich zastosowania w urządzeniach służących do wytwarzania azeotropowego kwasu azotowego. To samo odnosi się do stopu Alloy G-30 (materiał 12). Wprawdzie nieco przewyższa on pod względem odporności na korozję wżerową stopy według wynalazku, jest jednak zupełnie nieodporny na jednorodne ubytki korozyjne we wrzącym azeotropowym kwasie azotowym. W obojętnych roztworach zawierających chlorki, takich jak woda chłodząca, wyniki badań korozji elektrochemicznej wskazująna bardzo dobrą odporność stopów według wynalazku na korozję wżerową (przykład XI).

179 404

Przykład VII przedstawia charakterystykę korozyjną różnych materiałów w mieszaninach kwasów złożonych z kwasu siarkowego i kwasu azotowego. Stopy według wynalazku przewyższają znane stopy zarówno w mieszaninach o małej, jak i o dużej zawartości H₂SO₄.

W przykładzie VIII porównano ubytki masy w roztworach kwas siarkowy - kwas fluorowodorowy stopów według wynalazku oraz materiałów AISI 310 L (4), Alloy 28 (7), Alloy G-30 (12) i 1.4465 (5) zawierających duże ilości chromu jako składnika stopu. Można stwierdzić, że stopy według wynalazku wykazująmniejsze ubytki korozyjne niż materiały znane ze stanu techniki.

Porównanie ubytków masy przeprowadzono też w roztworach kwasu fosforowego; otrzymane wyniki przedstawia przykład IX. Porównano przy tym stopy według wynalazku z materiałami, które zgodnie ze stanem techniki są specjalnie przeznaczone do kontaktu z roztworami kwasu fosforowego. Podczas gdy w roztworze 1 odpowiadający stanowi techniki materiał Alloy 904 L (3) można uważać za wystarczająco odporny, to w przypadku roztworu 2 sytuacja jest odmienna. Odporność na korozję stopów według wynalazku nie różni się zbytnio od odporności na korozję materiału Alloy G-30 (12), a przy tym małe ubytki korozyjne stopów według wynalazku osiąga się znacznie mniejszym nakładem dzięki uniknięciu kosztów drogich składników stopu.

Przykład X dotyczy przebiegu korozji w mieszaninach kwas azotowy/kwas fluorowodorowy; stopy według wynalazku znacznie przewyższają tu materiały znane ze stanu techniki.

Przykład XV obrazuje korzystną charakterystykę antykorozyjną w kwasie chromowym stopów według wynalazku w porównaniu ze znanymi stopami.

Zgodnie z wynikami przedstawionymi na fig. 1 i 2, stop 2' według wynalazku również i po trwającym 8 godzin wygrzewaniu w temperaturze 600- 1000°C jest odporny na korozję międzykrystalicznąi to zarówno w przypadku badania według SEP 1877 metoda II, jak i badania według próby Hue/a.

Powyższe wyniki doświadczalne wyraźnie wskazują, że stopy według wynalazku mają szeroki zakres zastosowań, przy czym korzystnie można je użytkować w następujących przypadkach:

- wytwarzanie kwasu siarkowego, zwłaszcza na etapie absorpcji;

- procesy z udziałem kwasu siarkowego, np. siarczanowanie, sulfonowanie i nitrowanie, jak również zatężanie;

- wytwarzanie azeotropowego kwasu azotowego oraz procesy z udziałem tego kwasu i jego magazynowanie;

- wytwarzanie kwasu fluorowodorowego z kwasu siarkowego i fluorytu, jak również przetwarzanie kwasu fluorowodorowego i procesy, w których służy on jako katalizator;

- stosowanie kąpieli trawiących zawierających kwas fluorowodorowy, kwas siarkowy i kwas azotowy, np. do stopów niklu i nierdzewnych stali albo w galwanotechnice;

- wytwarzanie kwasu chromowego z kwasu siarkowego lub oleum i dwuchromianu sodu;

- zastosowanie w układach chłodzenia wodą i oczyszczania powietrza;

- magazynowanie i odparowywanie alkaliów, np. wytwarzanie wodorotlenku sodu w postaci pastylek;

- stosowanie gorących alkaliów w procesach chemicznych jak również jako materiałów elektrodowych w procesach elektrolitycznych, a także do kąpieli trawiących w przemyśle stalowym i metalurgicznym.

Poniższe przykłady służą do bliższego wyjaśnienia wynalazku.

Przykłady

Tabela 4 zawiera składy wymienianych w przykładach stopów według wynalazku. Tabela 5 przedstawia znane materiały porównawcze.

179 404

Tabela 4

Składy w % wagowych, pozostałość do 100% wagowych stanowi żelazo

Nr stopu	Cr%	Ni %	Mn %	Si %	P%	S%	Mo%	Cu %	Al %	C%	N%
2'	32,9	30,5	0,68	0,03	0,004	0,001	0,01	0,02	0,07	0,011	0,375
3'	34,44	31,8	0,73	0,03	0,004	0,002	0,09	<0,01	0,062	0,011	0,49
4'	35,46	31,65	0,74	0,03	0,004	0,002	0,11	0,01	0,099	0,012	0,51
5'	36,4	31,7	0,73	0,04	0,002	0,002	0,1	0,01	0,072	0,012	0,58
6'	33,0	30,85	0,70	0,29	0,004	0,0017	0,07	<0,01	0,09	0,0089	0,42
7'	33,0	30,7	0,69	0,29	0,002	0,0018	1,5	0,62	0,058	0,01	0,406

Tabela 5

Nr	Nazwa	Nr wg DIN	Oznaczenie wg UNS^X)	Symbol materiału	Podstawowe składniki stopu w kolejności N i-Cr-Mo-Cu-Fe-inne typowa zawartość w %
1	2	3	4	5	6
1	AISI 304 L	1.4306	S30403	X-2-CrNi-19-l 1	11-19
2	AISI 316 Ti	1.4371	S31635	Χ-2-CrNiMo 17-12-2	10-18-2-66-0,6-Ti
3	Alloy 904 L	1.4539	NO6904	Χ-2-NiCrMo- Cu-25-20-5	25-21-4,8-1,5-46
4	AISI 310 L	1.4335	-	Χ-2-CrNi	20-25
5	-	1.4465	-	Χ-2-CrNiM0-25-25-2	25-25-2
6	-	1.4466	-	Χ-2-CrNiMo-25-22-2	22-25-2
7	Alloy-28	1.4563	NO6028	A-l-NiCrMoCu	31-27-3,5-1,3-35
8	Alloy-31	1.4562	NO6031	Χ-1-NiCrMoCu-31-27-6	31-27-6
9	Allcorr	-	NO6110	NiCr30Mol0Fe	58-31-10
10	MCAlloy	-	-	NiCr45Mo	53-45-1
11	Alloy 690	2.4642	NO6690	NiCr29Fe	61-29-0,5-9
12	Alloy G-30	2.4603	NO6030	NiCr30FeMo	30-30-6-2-17-5Co
13	Alloy C-22	2.4602	NO6022	NiCr22Mol4W	57-21-13-4-3,2W
14	Alloy 59	2.4605	NO6059	NiCr22Mol6	51-22-16
15	Alloy 400	2.4360	NO4400	NiCu30Fe	63-30-2
16	Alloy 600	2.4816	NO6600	NiCrl5Fe	73-16-9-0,25Ti
17	Alloy 201	2.4068	NO2201	LC-Ni99,2	>99
18	-	2.0882	N71500	CuNi30MnlFe	30
19	-	1.4505	-	Χ-3-CrNiMoTi-18-20-2	20-18-2

179 404

c.d. tabeli 5

1	2	3	4	5	6
20	AISI310	1.4841	S31000	Χ-15-CrNiSi-25-20-2	20-25
21	Alloy G3	2.4619	NO6985	NiCr22Mo7Cu	48-23-7-2
22	AISI 317	1.4439	S31726	Χ-2-CrNi- MoN-17-13-5	13-17-5

^x) UNS zunifikowany system numeracji (unified numbering system ^w) stosowany przez ASTM (American Society for Testing and Materials).

Badania przebiegu korozji prowadzi się zgodnie z następującymi metodami, znanymi specjalistom:

a) Oznaczanie szybkości ubytków (szybkość korozji):

Badanie przebiegu korozji materiałów w rozmaitych kwasach, mieszaninach kwasów i w alkaliach prowadzi się zgodnie z poniższymi normami (DIN):

DIN 50905, Tl: Korozja metali; badanie korozji: podstawy, wydanie ze stycznia 1987 roku.

DIN 50905, T2: Korozja metali; badanie korozji: zaawansowanie korozji w warunkach równomiernej korozji powierzchniowej, wydanie ze stycznia 1987 roku.

DIN 50905, T3: Korozja metali; badanie korozji: zaawansowanie korozji w warunkach korozji równomiernej i korozji miejscowej bez obciążenia mechanicznego, wydanie ze stycznia 1987 roku.

DIN 50905, T4: Korozja metali; badanie korozji: przeprowadzenie badania chemicznej korozji bez obciążenia mechanicznego w cieczach w skali laboratoryjnej, wydanie ze stycznia 1987 roku.

ISO/DIS 8407: Metale i stopy - metoda usuwania produktów korozji z badanych próbek, przedstawiono 28 listopada 1985 roku przez ISO/TC 156.

b) Oznaczanie odporności na korozję wżerową i korozję szczelinową:

Oznaczanie krytycznej temperatury korozji wżerowej (CPT) względnie korozji szczelinowej (CCT) prowadzi się zgodnie z przepisem według amerykańskich metod badawczych:

1. R.S. Treseder; MTI Manuał Nr 3, poradnik informacyjny dotyczący nowych odpornych na korozję stopów zgrzewnych na podstawie żelaza i niklu; Instytut Technologii Materiałów Przemysłu Procesów Chemicznych, Columbus 1980, Uzupełnienie B - metoda MTI-2.

2. ASTM G 48: Badanie odporności na korozję wżerową i korozję szczelinową stali nierdzewnych i stopów pokrewnych przy użyciu roztworu chlorku żelaza.

c) W celu porównania odporności na korozję wżerową różnych stali nierdzewnych metodami elektrochemicznymi od dłuższego już czasu stosuje się metodykę cyklicznej potencjodynamicznej zmiany potencjału [B.E. Wilde: Corrosion 28 (1972), 283-291; D. Kuroń, H. Grafen: Z. Werkstofftechn. 8,182-191(1977)]. Określa się przy tym wartości następujących potencjałów korozji

- swobodny potencjał korozji (U_K)

- dynamiczny potencjał korozji wżerowej (U_LD)

- potencjał pasywacji wżerów (U_{1 P})

Badania elektrochemiczne prowadzi się zgodnie z następującymi normami: ASTM G 3-74 (ponownie zatwierdzona w 1981 roku), ASTM G 5-87.

Za rozróżniające kryterium porównawcze przyjmuje się zgodnie z powyższymi metodami tak zwaną krytyczną temperaturę korozji wżerowej (CPT) [P. Lau, S. Bemkardsson: Elektrochemiczna metodyka badania odporności stali nierdzewnych na korozję wżerowąi szczelinową,

Corrosion 85, Paper nr 64, Boston (1985); R. Qvarfort: Pomiary krytycznej temperatury stali nierdzewnych ulepszoną metodą elektrochemiczną, Corrosion Sci. Nr 8,987-993 (1989)], w warun179 404 kach gdy U_LP <U_K, to jest gdy nie występuje repasywacja korozji wżerowej. Szybkość zmiany potencjału dE/dT wynosi 180 mYk’¹.

W próżniowym piecu indukcyjnym stapia się w skali 100 kg znane jako takie składniki, uzyskując stale przedstawione w tabeli 4. Ze stopów tych odlewa się bloki, z których kształtuje się blachy grubości 5(12) mm. Końcowe wyżarzanie przebiega w temperaturze co najmniej 1120°C, po czym następuje hartowanie. Uzyskuje się w ten sposób całkowicie austenityczną jednorodną strukturę, nie ulegającą wytrącaniu.

Przykład I

Właściwości mechaniczne stali z tabeli 4 i typowych materiałów porównawczych

Tabela 6 przedstawia wyniki badań mechanicznych

Tabela 6

Materiał	Grubość w mm	Granica sprężystości	Naprężenie zrywające Rn, W_mN/mm²	Wydłużenie przy zerwaniu A_s w %	Przewężenie przy rozciąganiu Z w%	Twardość wg Brinella HB	Praca związana z udarnością z karbem A,wJ
Rpo.2 W N/mm~	Rpi o W N/mm²
2'	5	504	516	777	53	-	164	-
2'	12	406	435	799	-	-	173	>300
6'	5	389	426	803	54	50	216	-
6'	12	367	437	768	56	58	183	>300
7’	5	395	426	789	59	48	220	-
7'	12	374	422	756	58	58	179	>300
22	-	285	-	580-800	35	-	-	>105
2	-	210	-	500-730	35	-	-	>85

Właściwości mechaniczne stopów wskazują na ich dobrą zdolność do obróbki plastycznej na zimno.

Przykład II

Bada się w skali laboratoryjnej przebieg korozji w niemieszanym kwasie siarkowym (99,1% wagowych H₂SO₄) w różnej temperaturze (próbki blachy grubości 4,5 mm). Tabela 7 przedstawia wyniki tych badań po 7 dniach ich trwania. Dane liczbowe dotyczą ubytku w mm/a (czyli mm/rok).

Tabela 7

Materiał	100°C	125°C	150°C	175°C	200°C
2'	0,25	0,43	0,14	0,16	0,12
3'	0,13	0,62	0,15	0,06	0,03
4'	0,13	0,48	0,06	0,06	0,03
5'	0,17	0,45	0,05	0,11	0,16
6'	0,16	0,63	0,04	0,01	0,02
7'	0,06	-	-	0,03	0,05
4	0,34	-	0,15	0,05	0,04
20	0,35	-	0,04	0,09	0,05

179 404

Bada się również przebieg korozji w niemieszanym kwasie siarkowym o stężeniu 98% wagowych H₂SO₄ i 98,5% wagowych H₂SO₄ w różnej temperaturze (próbki blachy grubości 4,5 mm). Tabela 8 przedstawia wyniki tych badań po 7 dniach ich trwania. Dane liczbowe dotyczą ubytku w mm/a.

Tabela 8

Materiał	98% H₂SO₄	98,5% H₂SO₄
100°C	125°C	150°C	175°C	200°C	100°C	125°C	150°C	175°C	200°C
2'	0,25	0,54	0,22	0,21	0,03	0,09	0,06	0,11	0,01	0,03
3'	0,22	0,06	0,32	0,21	0,09	0,14	0,13	0,10	0,21	0,04
4'	0,18	0,07	0,35	0,20	0,09	0,14	0,11	0,18	0,08	0,12
5'	0,20	0,42	0,07	0,16	0,08	0,07	0,11	0,10	0,53	0,06
6'	0,21	0,04	0,19	0,17	0,08	0,08	0,09	0,07	0,01	0,03
7'	0,04	0,07	0,08	0,16	0,34	0,11	0,11	0,14	0,32	0,09
20	0,38	0,43	0,98	0,38	0,07	0,11	0,06	0,77	0,21	0,81

Przykład III

W skali laboratoryjnej bada się przebieg korozji w wodnych roztworach wodorotlenku sodu o rozmaitym stężeniu w różnej temperaturze. Tabela 9 przedstawia wyniki tych badań po 14 dniach ich trwania. Dane liczbowe dotyczą ubytku w mm/a.

Tabela 9

% wagowy NaOH	130°C	160°C	170°C	250°C
50	60	70	60	80	70	80	90
2'	0,01	0,06	0,05	0,19	0,19	0,03	0,13	0,85

Tabela 10 zawiera wyniki badania porównawczych materiałów w 70% NaOH w temperaturze 170°C.

Tabela 10

Nr	17	15	16	13	14	12	11
Ubytek w mm/a	0,09	0,03	0,02	0,51	0,48	0,26	0,03

Materiały 17, 15 i 16 stanowią typowe materiały stosowane w takich warunkach.

Przykład IV

Próby prowadzi się w autoklawie w ciągu 7 dni w temperaturze 280°C, stosując mieszaninę etanol-woda zawierającą 7,5% wagowych kwasu fosforowego. Ubytek materiału Nr 2' według wynalazku wynosi przy tym 0,2 m/a. Tabela 11 przedstawia wyniki badania materiałów porównawczych w takich samych warunkach.

Tabela 11

Nr	2	7	8	13	12	14	15	18
Ubytek w mm/a	1,77	0,44	0,44	0,53	0,63	0,41	0,41	0,26

179 404

Przykład V

Metodą destylacyjną według próby Hue/a bada się przebieg korozji we wrzącym azeotropowym kwasie azotowym. Wyniki zawiera tabela 12.

Tabela 12

Nr	Ubytki masy w g (m²· h)'¹
48 godz. (5 cykli)	48 godz. (10 cykli)	48 godz. (15 cykli)
2'	0,04	0,04	0,04
3'	0,04	0,04	0,04
4'	0,04	0,04	0,04
5'	0,03	0,04	0,04
6'	0,04	0,04	0,04
7'	0,04	0,04	0,04
1	0,12	0,12	0,12
4	0,06	0,07	0,07
5	0,09	0,09	0,09
7	0,07	0,07	0,07
8	0,09	0,10	0,10
12	0,14	0,13	0,13

Przykład VI

Oznacza się temperaturę korozji wżerowej i temperaturę korozji szczelinowej w próbie z FeCl₃, stosując 10% wagowych FeCl₃ -6H₂O. Wyniki podaje tabela 13.

Tabela 13

Nr	CPT w °C	CCT w °C
2'	60	40
3'	85	-
4'	85	-
5'	85	-
6'	70	35
7'	85	40
2	10	-2,5
3	45	25
4	25	<20
5	40	25
7	60	35
8	85	60
9	>90	>90
10	50	<20
11	75	<20
12	75	50

179 404

Przykład VII

Bada się przebieg korozji w temperaturze 100°C w mieszaninach kwasu siarkowego o różnym stężeniu z różnymi ilościami kwasu azotowego. Tabela 14 przedstawia wyniki tych badań po 7 dniach ich trwania. Dane liczbowe dotyczą ubytku w mm/a.

Tabela 14

% wagowy H₂SO₄	66,5	76	80	50
% wagowy HNO₃	0	3	5	0	3	5	5	5
Nr materiału
2'	>50	0,08	0,08	1,18	0,15	0,18	0,10	0,03
2	>50	0,54	0,53	>50	0,60	0,80	0,85	0,28
7	35,43	0,08	0,09	21,55	0,13	0,13	0,24	0,05
8	>50	0,07	0,09	13,85	0,11	0,12	0,21	0,05
12	49,4	0,10	0,08	9,06	0,10	0,11	0,17	0,05

Przykład VIII

Bada się przebieg korozji w roztworach zawierających kwas siarkowy i kwas fluorowodorowy:

Roztwór 1: 92,4% H₂SO₄/7,6% H₂O/ślady HF; temperatura = 150°C

Roztwór 2: 91,2% H₂SO₄/7,4% H₂O/1,4% HF; temperatura = 140°C

Roztwór 3: 90-94% H₂SO₄/4-7% H₂O/2-3% HF; temperatura = 140°C

Tabela 15 zawiera wyniki tych badań. Dane liczbowe dotyczą ubytku w mm/a.

Tabela 15

Czas badania Materiał	Roztwór 1 14 dni	Roztwór 2 14 dni	Roztwór 3 89 dni
2'	0,15	0,02	0,01
19	0,84	0,17	0,31
4	0,26	0,10	0,07
5	0,33	0,05	0,05
3	0,39	0,09	0,14
7	0,51	0,05	0,04
8	0,71	0,06	0,08
13	0,60	0,14	0,09
12	1,01	0,06	0,04

Przykład IX

W tabeli 16 podano ubytki w mm/a w wodnych roztworach kwasu fosforowego.

Roztwór 1: 75% (wagowo) H₃PO₄, 80°C, 14 dni

Roztwór 2: 75% (wagowo) H₃PO₄, 0,63% wagowych F',

0,3% wagowych Fe³⁺, 14 mmoli/1 Cl’; 80°C, 14 dni.

179 404

Tabela 16

Nr materiału	Roztwór 1	Roztwór 2
2'	<0,01	0,18
3	0,07	1,70
7	0,01	0,42
12	0,01	0,19

Przykład X

Bada się przebieg korozji w temperaturze 90°C w mieszaninach kwas azotowy/kwas fluorowodorowy. Wyniki w postaci ubytków masy w g(m² -h)'¹ zawiera tabela 17.

Tabela 17

Nr materiału	Roztw. 1	Roztw. 2	Roztw. 3	Roztw. 4	Roztw. 5	Roztw. 6	Roztw. 7
2'	<0,01	0,27	0,96	0,31	0,63	1,63	3,05
6'	<0,01	0,28	1,45	0,29	0,68	1,64	3,00
7'	<0,01	0,24	1,19	0,27	0,67	1,66	3,08
7	<0,01	5,74	20,74	0,96	1,78	3,38	5.46
21	<0,01	1,11	5,23	1,51	3,61	8,10	11,63
11	<0,01	0,61	6,34	1,46	1,97	4,69	7,42
12	<0,01	0,28	1,21	0,49	1,45	2,39	4,49

Roztwór 1: 2 mole/1 HNO₃

Roztwór 2: 2 mole/1 HNO₃ + 0,5 mola/1 HF

Roztwór 3: 2 mole/1 HNO₃ + 2 mole/1 HF

Roztwór 4: 0,25 mola/1 HF + 6 moli/1 HNO₃

Roztwór 5: 0,25 mola/1 HF + 9 moli/1 HNO₃

Roztwór 6: 0,25 mola/1 HF + 12 moli/1 HNO₃

Roztwór 7: 0,25 mola/1 HF + 15 moli/1 HNO₃.

Przykład XI

Bada się korozję wżerową na podstawie krzywych obrazujących przebieg potencjodynamicznego potencjału gęstości prądu w funkcji potencjału korozji wżerowej (U_LP) w warunkach U_LP < U_R (U_R = swobodny potencjał korozji). W tabeli 18 podano wartości temperatury korozji wżerowej (CPT) w 1,0 n roztworze NaCl oznaczone w warunkach szybkości zmiany potencjału (dU/dt) wynoszącej 180 mYh'¹.

Tabela 18

Nr materiału	CPT w °C
1	2
2'	80
6'	90
7'	>95
2	45
3	75
4	60

179 404

c.d. tabeli 18

1	2
5	60
8	>95

Przykład XII

Bada się przebieg korozji w ruchowych warunkach technicznych w kwasie siarkowym o stężeniu 96-98,5% wagowych w temperaturze 135-140°C. Wyniki zawiera tabela 19.

Tabela 19

Nr materiału	Ubytek w mm/a
po 14 dniach	po 34 dniach	po 50 dniach
2'	0,01 <0,01	<0,01 <0,01	<0,01 <0,01
6'	0,01 0,01	0,01 <0,01	<0,01 <0,01
7'	0,01 <0,01	<0,01 <0,01	<0,01 <0,01
20	0,01 0,01	<0,01 <0,01	<0,01 <0,01

Przykład XIII

Bada się przebieg korozji w roztworach wodorotlenku sodu (A = 20% wagowych NaOH; B = 50% wagowych NaOH) w różnej temperaturze. Tabela 20 przedstawia wyniki tych badań po 28 dniach ich trwania.

Tabela 20

Nr materiału	A	B
75°C	100°C	104°C	75°C	100°C	125°C	143°C
2'	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01
6'	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01
7'	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01
1	<0,01	0,05	0,13	0,09	0,47	2,36	9,74
2	<0,01	0,12	0,63	0,08	0,35	1,60	7,99
5	<0,01	0,03	0,02	<0,01	<0,01	0,26	1,35
7	<0,01	<0,01	0,06	<0,01	<0,01	0,12	0,62
8	<0,01	0,02	0,02	<0,01	<0,01	0,13	0,67

Δ

143°C si temperatura wrzenia.

Przykład XIV

Bada się przebieg korozji w kwasie azotowym o różnym stężeniu w różnej temperaturze.

Tabela 21 przedstawia wyniki tych badań w postaci ubytków masy w g(m² h)'¹.

Roztwór 1 = 75% (wagowo) kwas azotowy

Roztwór 2 = 80% (wagowo) kwas azotowy

179 404

Roztwór 3 = 85% (wagowo) kwas azotowy

Roztwór 4 = 98,5% (wagowo) kwas azotowy

Tabela 21

Nr matęriału	Roztwór 1	Roztwór 2	Roztwór 3	Roztwór 4
25°C	50°C	75°C	25°C	50°C	75°C	25°C	50°C	75°C	25°C	50°C	SdT*
2'	<0,01	<0,01	0,03	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	0,07	0,04	0,20	0,60
1	<0,01	0,01	0,11	<0,01	0,01	0,08	0,03	0,03	0.53	0,18	0,56	1,33
4	<0,01	<0,01	0,08	<0,01	0,02	0,06	0,03	0,02	0,14	0,17	1,02	4,11

SdT = temperatura wrzenia

Przykład XV

Bada się przebieg korozji w roztworach kwasowych zawierających chrom. Tabela 22 przedstawia wyniki tych badań po 10 dniach ich trwania. Dane dotyczą ubytków w mm/a; roztwór 1 = 20% (wagowo) roztwór chromianu, roztwór 2 = 40% (wagowo) roztwór chromianu

Tabela 22

Nr materiału	Roztwór 1	Roztwór 2
20°C	40°C	60°C	80°C	20°C	40°C	60°C	80°C
2'	0,06	0,20	0,71⁶⁾	2,62²⁾	0,19⁶⁾	l,08⁶⁾	7,17⁴⁾	21²⁾
6'	-	-	-	-	0,23	-	-	-
7'	-	-	-	-	0,28	-	-	-
7	0,07	0,21	1,73⁶⁾	13,7²⁾	0,41⁶’	0,77⁴⁾	8,6²⁾	54²⁾
8	0,08	0,23	2,29²’	11,79²⁾	0,40⁶⁾	1,58⁴⁾	6,22²’	4Γ^υ
12	0,07	0,17	1,11⁶⁾	5,60^2>	0,21”	1,02·”	3,63²⁾	19,5²’

2) .

Czas trwania próby = 2 dni

Czas trwania próby = 3 dni ⁴' Czas trwania próby = 4 dni

Czas trwania próby = 6 dni

179 404

Temperatura

1000•c 900-	•0,05 •0,03	»0,04 ®0,04	• 0,05 o 0.04	»0,10 •0,04
soo-	»0,04	»0,03	® 0,04	® 0,04
700-	»0,04	»0,04	»0,04	»004
600'	»0,04	»0,04	»0,04	•0,05
	Próbka zerowa^:	0,04 g- m² · h'¹
0,1		1	10	h 100 czas

Wyniki badań według SEP 1877, MetodaB

	Temperatura
100O- •c	°005	»005	°0,05	o 0,05
900-	⁸ 0,04	°0,04	°0,04	®0,D5
800'	® 0,04	°0,05	o 0,04	o 0,05
700-	»0,04	°Q05	o 0,04	•0,04
600-	»0,04	•0,05	°0,04	° 0,05
	Próbka zerowa; 0,04g · tn'^

50(+------------------'------------------1---------------—'

0,1 1 10 h 100 czas

Wyniki po 15 48-godz. cyklach badań według pro'by Huey a,metoda destylacyjna

Claims

1. Austenityczny, odporny na korozję stop chrom-nikiel-żelazo zawierający wagowo 32-37% chromu, 28-36% niklu, najwyżej 2% manganu, najwyżej 0,5% krzemu, najwyżej 0,1% glinu, najwyżej 0,03% węgla, najwyżej 0,025% fosforu, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 2% molibdenu, najwyżej 1% miedzi, jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz, jako resztę, żelazo, znamienny tym, że dodatkowo zawiera 0,3_:Ó,7% wagowych azotu.

2. Austenityczny stop według zastrz. 1, zawierający wagowo 32-37% chromu, 28-36% niklu, najwyżej 2% manganu, najwyżej 0,5% krzemu, najwyżej 0,1% glinu, najwyżej 0,03% węgla, najwyżej 0,025% fosforu, najwyżej 0,01% siarki, 0,5-2% molibdenu, 0,3-1% miedzi, jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia, oraz, jako resztę, żelazo, znamienny tym, że dodatkowo zawiera 0,3-0,7% wagowych azotu.

3. Austenityczny stop według zastrz. 1 zawierający wagowo 32-35% chromu, 28-36% niklu, najwyżej 2% manganu, najwyżej 0,5% krzemu, najwyżej 0,1% glinu, najwyżej 0,03% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,025% fosforu, najwyżej 2% molibdenu, najwyżej 1% miedzi, jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz jako resztę, żelazo, znamienny tym, że dodatkowo zawiera 0,4-0,6% wagowych azotu.

4. Austenityczny stop wedhig zastrz. 1, zawierający wagowo 35-37% chromu, 28-36% niklu, najwyżej 2% manganu, najwyżej 0,5% krzemu, najwyżej 0,1% glinu, najwyżej 0,03% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,025% fosforu, najwyżej 2% molibdenu, najwyżej 1% miedzi, jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz, jako resztę, żelazo, znamienny tym, że dodatkowo zawiera 0,4-0,7% wagowych azotu.

5. Austenityczny stop według zastrz. 1, zawierający wagowo 32,5-33,5% chromu, 30,0-32,0% niklu, 0,5-1,0% manganu, 0,01-0,5% krzemu, 0,02-0,1% glinu, najwyżej 0,02% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,02% fosforu, 0,5-2% molibdenu, 0,3-1% miedzi, jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz, jako resztę, żelazo, znamienny tym, że dodatkowo zawiera 0,35-5% wagowych azotu.

6. Austenityczny stop według zastrz. 1, zawierający wagowo 32,5-33,5% chromu, 30,0-32,0% niklu, 0,5-1,0% manganu, 0,01-0,5% krzemu, 0,02-0,1% glinu, najwyżej 0,02% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,02% fosforu, najwyżej 0,5% molibdenu, najwyżej 0,3% miedzi, jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz, jako resztę, żelazo, znamienny tym, że dodatkowo zawiera 0,35-0,5% wagowych azotu.

7. Austenityczny stop według zastrz. 1, zawierający wagowo 34-35,0% chromu, 30-32% niklu, 0,3-1,0% manganu, 0,01-0,5% krzemu, 0,02-0,1 % glinu, najwyżej 0,02% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,02% fosforu, najwyżej 0,5% molibdenu, najwyżej 0,3% miedzi, jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz, jako resztę, żelazo, znamienny tym, że dodatkowo zawiera 0,4-0,6% wagowych azotu.

8. Austenityczny stop według zastrz. 1, zawierający wagowo 35,0-36,0% chromu, 30-32% niklu, 0,5-1,0% manganu, 0,01-0,5% krzemu, 0,02-0,1% glinu, najwyżej 0,02% węgla, najwyżej 0,01% siarki, najwyżej 0,02% fosforu, najwyżej 0,5% molibdenu, najwyżej 0,3% miedzi, jak również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz, jako resztę, żelazo, znamienny tym, że dodatkowo zawiera 0,4-0,6% wagowych azotu.

9. Austenityczny stop według zastrz. 1, zawierający wagowo 36,0-37,0% chromu, 30-32% niklu, 0,5-1,0% manganu, 0,01-0,5% krzemu, 0,02-0,1% glinu, najwyżej 0,02% węgla, najwyżej

0,01% siarki, najwyżej 0,02% fosforu, najwyżej 0,5% molibdenu, najwyżej 0,3% miedzi, jak

179 404 również typowe uwarunkowane procesem wytwarzania domieszki i zanieczyszczenia oraz, jako resztę, żelazo, znamienny tym, że dodatkowo zawiera 0,4-0,7% wagowych azotu.