25-Ma’ruza Mavzu: Korroziyaga bardoshli va issiqqa bardoshli konstruksion materiallar. Reja

2. Metallarni korroziya bardoshlikka legirlash.
Korroziyabardosh po‘lat va qotishmalarni legirlash ishchi muhitda (nam Havo, dengiz suvi, kislota, tuz eritmalari, ishqorlar va x.z) ularni talab qilingan fizik-mexanik xususiyatlar kompleksini saqlab qolishdan iborat. Po‘lat tarkibiga xrom, nikel, aluminiy, kremniy kiritish uni korroziya bardoshliligini ortiradi. Bu elementlar to‘xtovsiz ravishda mustaxkam oksid plyonka hosil qiladi va elektrod potensialni ko‘taradi, ya’ni po‘latning elektromusbatliligini ortiradi. Xrom korroziya bardosh po‘latlar uchun asosiy legirlovchi element bo‘lib xisoblanadi. Qotishmada uning miqdori 11 dan 30 % gacha bo‘ladi. Xrom miqdorini ortishi bilan po‘latning korroziya bardoshligi ham ortib boradi. Po‘latni xrom bilan legirlashqizdirish vaqtida austenit donlarini kattalashishga moyilligini kamaytiradi, uni toblanuvchanligini ortiradi, martensidni yemirilish jarayonini sekinlatadi. Xrom temirning xajmiy markazlashgan kristal panjaralari modifikatsiyalarini barqarorlashtiradi va modjifikatsiyalar bilan qattiq eritmalarni doimiy qatorini tashkil qiladi. g-Fe da xromning qattiq eritmalar ko‘lami nisbatan tor va bu xrom tarkibi 13,3 % Cr. cho‘ziladi. Xrom miqdori 7,5 % gacha bo‘lganda temirning polimorf o‘zgarish xaroratini 910 dan 830 °C gacha pasaytiradi. Xrom miqdorining keyingi ortishida bu xarorat birdan ko‘tariladi.
Yuqori darajada korroziyaga chidamli po‘latlarning asosiy legirlovchi elementlaridan biri nikel bo‘lib xisoblandi. Korroziya bardosh po‘latlarning nikel bilan legirlanishi quyidagi sabablar bilan belgilanadi:
-xrom austenit tashkil qiluvchi element bo‘lib xisoblanadi va toblash uchun yuqori xaroratli qizdirishda austenit strukturasini olishga imkon beradi, sovitishda esa martensitli o‘zgarishni yuzaga keltiradi;
-nikel marotensit matritsaning plastikligini ortiradi, natijada kirish atomlari joylashishini maxkamlanish darajasi pasayadi va kristall panjaralarni joylashish xarakatiga qarshiligi kamayadi;
-nikel Ti, Al va boshqa elementlar bilan intermetallid faza tashkil qilib eskirishda kerakli puxtalikni ta’minlaydi.
Korroziya bardosh po‘latlarni olishda kerakli struktura va xususiyatlarni yuqori darajada ta’minlash uchun boshqa legirlovchi elementlarning turli brikmalaridan foydalaniladi. Ular ferrit tashkil qiluvchilar (Cr, Mo, Al, Si, Ti, Nb, W, V) va austenit ( Ni, C, Mn, N, Co, Cu) tashkil qiluvchilarga bo‘linadi.
Marganes korroziya bardosh po‘latlarda etarli darajada tarqalgan element bo‘lib hisoblanadi. Marganes bilan legirlash birinchidan austenitli tarkibida azot miqdori ko‘p bo‘lgan po‘latlarda o‘zlashtiriladigan azot konsentrasiyasini ortirish va ikkinchidan, austenit va martensit klassidagi po‘latlarda qimmat turuvchi Ni miqdorini kamaytirish (talab qilingan struktura va xususiyatni saqlagan holda) imkoniyatini ta’minlash maqsadida o‘tkaziladi.
Kobalt ham Ni va Mn kabi legirlovchi elementdir. Kobaltni qimmat turishiga qaramasdan yuqori darajada korroziya bardosh po‘latlarni kobalt bilan legirlash bir qator hollarda kerak bo‘lib xisoblanadi.
Legirlovchi elementlar orasida molibden alohida ahamiyatga ega. Birinchidan molibden korroziya bardosh po‘latlarni faolsizligini va kimyoviy barqarorligini ortiradi, xususan bu jarayonni xlor ionlari mavjudligida tiklovchi muhitlarda faolsizlantirish uchun xrom etarli bo‘lmagan muhitda kuzatish mumkin. Ikkinchidan, molibden kiruvchi atomlar va qo‘shimchalar diffuziyasini ayniqsa donlar chegarasi bo‘ylab yoki segregasiya (metall qotishmalarni kristallanish jarayonida kimyoviy tarkibning bir emasligi)ni pasaytiradi. Bu bilan donlar chegarasidagi fazalar ajralishi termik ishlov berishning turli bosqichlarida yoki payvandlab qizdirishda (katta kesimli materiallarni yuqori xaroratlarda toblash, bo‘shatish, va x.z) sekinlashadi yoki amalga oshmaydi. Molibden bilan legirlangan yuqori mustaxkamlikka ega bo‘lgan korroziyabardosh po‘latlar don chegaralaridagi ajralish va segregasiyaning yo‘qligi mo‘rt emirilish va korrozion ta’sirlarga qarshilikni ortiradi. Uchinchidan molibden 500°S xaroratdan yuqori xaroratda qizdirilganda martensit matrisani mustaxkamligini pasayishini sekinlashtiradi, bu 500-550°S li bo‘shatishdan keyin yuqori mustaxkamlikda katta qovushqoqlikni va yuqori darajada korroziya bardoshlikka ega bo‘lishni ta’minlaydi.