Некоторые случаи газовой коррозии металлов в технологических средах

В химической промышленности многие технологические процессы или их определенные стадии протекают в газовой среде в условиях повышенных температур и давлений.

При температурах от 100 до 200-300 °С многие газы не опасны. Химическая активность газов и скорость газовой коррозии металлов сильно возрастают при температурах выше 200-300 °С. Так, хлор начинает действовать на железные сплавы при температуре выше 200 °С, хлористый водород — выше 300 ° С, диоксид серы, диоксид азота, пары серы — выше 500 °С.

Эти особенности поведения технологических газовых сред и широкая эксплуатация их в промышленности, требует более подробного рассмотрения поведения металлов в реальных условиях.

Обезуглероживание стали

При высоких температурах многие технологические процессы в газовой фазе осложняются декарбюризацией или обезуглероживанием стали. Суть этого явления заключается в том, что при температурах выше 650 °С помимо образования поверхностной оксидной пленки происходит обеднение слоя металла, прилегающего к пленке, углеродом. Содержание углерода в поверхностных слоях стали уменьшается.

. Он может иметь место и в среде водорода.

— при температурах 700-1000 °С. К этой же группе процессов можно отнести многочисленные реакции горения, окислительного крекинга и т.д. Декарбюризация понижает твердость и прочность стали, снижает срок службы изделий.

При температуре выше 650 °С коэффициент диффузии углерода становится больше коэффициента диффузии атомов металла. В результате этого более подвижные атомы углерода диффундируют в зону реакции и реагируют с окислителем. Скорость диффузии углерода в стали превышает скорость окисления металла.

В начальные моменты времени, когда защитная пленка еще не сформирована, декарбюризация обычно не наблюдается. По мере замедления окалинообразования появляется все утолщающийся слой обезуглероженной стали. При дополнительном нагреве он может составлять в глубину несколько миллиметров.

степень

  уменьшает степень обезуглероживания.

Добавление в сталь алюминия и вольфрама уменьшают склонность к декарбюризации. Хром, марганец и кобальт незначительно влияют на процесс. Кремний, никель, ванадий почти не оказывают влияние.