Odporność stali nierdzewnej austenitycznej

Stale austenityczne są odporne na działanie wielu związków chemicznych w roztworach wodnych. Według różnych badań stale te radzą sobie z chemikaliami w następujący sposób:

Kwasy:

Odporność stali austenitycznych na działanie kwasu azotowego jest dobra. Kwas siarkowy i solny może powodować silną korozję wszystkich gatunków stali. Stale nierdzewne są odporne w roztworach kwasu solnego, natomiast gatunki zawierające molibden mogą być używane w ograniczonym zakresie temperatur i koncentracji kwasu siarkowego. Zwiększenie zawartości niklu molibdenu oraz dodatek miedzi powiększają odporność kwasu siarkowego.

Zasady:

Stale nierdzewne są odporne na działanie roztworów alkalicznych. Roztwory wodorotlenku sodu i potasu nie atakują stali nierdzewnych, ale roztwory stężone przy temperaturze wrzenia są agresywne. Roztopione alkalia mogą powodować korozję.

Sole:

Związki chlorowców nie powodują korozji ogólnej lecz wżerową, szczególnie w roztworach kwaśnych.

Korozja międzykrystaliczna:

Ważnym zagadnieniem ze względu na możliwość wystąpienia korozji międzykrystalicznej, jest rozpuszczalność węgla w austenicie chromowo – niklowym. Rozpuszczalność ta jest znacznie mniejsza niż w austenicie niestopowym, co jest wynikiem znacznie niższego potencjału chemicznego węgla w węgliku M₂₃C₆, występującego w równowadze z austenitem stopowym niż w cementycie, który wydziela się z austenitu niestopowego.

Skłonność do korozji międzykrystalicznej zależy od zawartości węgla w roztworze, temperatury i czasu uwrażliwiania. Korozja ta może wystąpić jeżeli stal przesyconą nagrzać do zakresu powodującego wrażliwość.
Jeżeli stal jest potencjalnie wrażliwa w tych warstwach następuje wydzielenie węglików na granicach ziarn i możliwe jest wystąpienie korozji w odległości kilku do kilkunastu milimetrów od spoiny.

Zapobieganie korozji międzykrystalicznej

1. Zastosowanie przesycania przy 1000 – 1100 °C spawanego przedmiotu. Jest on ograniczony do przedmiotów o stosunkowo małych wymiarach.
2. Wprowadzenie do stali dodatków tytanu lub niobu w ilości wystarczającej do związania węgla w postaci węglików które przy normalnie stosowanych temperaturach przesycania (1000 – 1100 °C) nie rozpuszczają się w austenicie. Stale te nazywamy stabilizowanymi. Normy przewidują zawartość tytanu co najmniej 5 – krotnej zawartości węgla, a niobu co najmniej 10 – krotnej. Stabilizacja tytanem jest tańsza i początkowo była powszednie stosowana.Tytan ma jednak szereg wad. Ze względu na duże powinowactwo do tlenu jego straty przy wprowadzeniu do stopionej stali są większe niż niobu i mniej regularne, co stwarza tendencję przekraczania optymalnej zawartości. Nadmiar tytanu obniża ogólną odporność na korozję. Poza tym podczas spawania tytan utlenia się prawie całkowicie. Niob cieszy się większa popularnością gdyż nie wypala się tak jak tytan podczas spawania a jego nadmiar nie ma ujemnego wpływu na odporność chemiczną.
3. Obniżenie zawartości węgla do 0,02 – 0,03 %.
4. Stosowanie stali austenityczno – ferrytycznych o obniżonej zawartości niklu i zwiększonej zawartości krzemu albo również i chromu. Takie stale są jednak trudne w przeróbce plastycznej i ich zastosowanie jest ograniczone. Korozję wżerową wywołują jony chloru, bromu,, jodu i fluoru. Powodują one lokalną de pasywację, na skutek czego miejsca pozbawione warstwy ochronnej stają się anodą wobec pasywacji powierzchni, a rozpuszczanie się metalu przybiera charakter autokataliczny.
   Korozji tej zapobiega do pewnego stopnia zwiększona zawartość chromu ale przede wszystkim dodatki molibdenu.
   Stale austenityczne są również wrażliwe na korozję naprężeniową. Warunkiem koniecznym do jej wystąpienia jest równoczesne działanie naprężeń rozciągających i środowiska głównie roztworu chlorków magnesu, wapnia i sodu, roztworów alkalicznych lub wody albo pary wodnej. Środkami zapobiegającymi są zwiększenie zawartości niklu albo taka modyfikacja składu, aby uzyskać strukturę częściowo lub całkowicie ferrytyczną.