Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 11
1.1 Общие представления о коррозионном растрескивании 11
1.2 Механизмы коррозионного растрескивания 13
1.3 Стали для морского применения, структурные классы, механизмы упрочнения, механические свойства и коррозионная стойкость 19
1.3.1 Низко- и среднелегированные судостроительные стали 19
1.3.2 Нержавеющие аустенитные стали, легированные азотом 23
1.4 Влияние внутренних факторов на сопротивляемость коррозионному растрескиванию 27
1.4.1 Низко- и среднелегированные стали 27
1.4.2 Нержавеющие стали аустенитного класса 31
1.5 Влияние внешних факторов на коррозионное растрескивание сталей 35
1.5.1 Влияние состава, концентрации, кислотности и температуры коррозионной среды 35
1.5.2 Влияние величины электродного потенциала 38
1.5.3 Влияние растягивающих напряжений 41
1.6 Постановка задачи 41
Глава 2. Материалы и методы исследований 45
2.1 Исследуемые стали 45
2.1.1 Низко- и среднелегированные стали 45
2.1.2 Азотсодержащая сталь аустенитного класса 48
2.2. Разработка и описание методик определения склонности к коррозионному растрескиванию 60
2.2.1 Краткий обзор методов испытаний на коррозионное растрескивание. 60
2.2.2 Разработка методики испытаний медленным деформированием (SSRT) 65
2.2.3 Разработка методики испытаний консольным изгибом со ступенчато возрастающей нагрузкой 69
2.2.4 Описание методики испытаний на вязкость разрушения трехточечным изгибом с медленной скоростью в коррозионной среде 76
2.2.5 Описание методики испытаний на вязкость разрушения и длительную прочность при растяжении в коррозионной среде 79
2.2.6 Описание методики испытаний на сероводородное растрескивание при растяжении гладких образцов с постоянной нагрузкой 81
2.3 Методы определения механических свойств, химического состава 83
2.3.1 Определение механических свойств 83
2.3.2 Определение химического состава 84
2.4. Методы исследования структуры 84
2.4.1 Оптическая микроскопия 85
2.4.2 Электронная микроскопия и фрактографические исследования 86
2.5 Определение количества -феррита в исследуемой азотсодержащей стали 86
2.5.1 Определение содержания -феррита методом рентгеноструктурного анализа 86
2.5.2 Определение содержания -феррита магнитным методом 87
Выводы по главе 2 87
Глава 3. Сопротивляемость коррозионному растрескиванию низко- и среднелегированных сталей различного структурного класса 90
3.1 Коррозионное растрескивание низко- и среднелегированных сталей в растворе 3,5 % NaCl при потенциале коррозии 90
3.2 Влияние структуры и уровня прочности на стойкость к коррозионному растрескиванию в растворе 3,5 % NaCl при катодной поляризации 97
3.3 Влияние структуры и уровня прочности на стойкость к коррозионному растрескиванию при испытаниях методом медленного одноосного растяжения 103
3.4 Влияние структуры и уровня прочности на склонность к сероводородному растрескиванию 106
Выводы по главе 3 111
Глава 4. Влияние структурно-фазового состава азотсодержащей аустенитной стали на сопротивляемость коррозионному растрескиванию 113
4.1 Коррозионное растрескивание азотсодержащей стали со смешанной структурой после ВТМО и рекристаллизованной структурой после аустенитизации 113
4.1.1 Стойкость к коррозионному растрескиванию стали 04Х20Н6Г11М2АФБ со смешанной структурой после ВТМО 113
4.1.2 Стойкость к коррозионному растрескиванию стали 04Х20Н6Г11М2АФБ с рекристаллизованной структурой после аустенитизации 117
4.2 Коррозионное растрескивание аустенитной азотсодержащей стали типа 04Х20Н6Г11М2АФБ с -ферритом 119
4.2.1 Влияние содержания -феррита на склонность к коррозионному растрескиванию при испытаниях методом консольного изгиба 120
4.2.2 Влияние содержания -феррита на склонность к коррозионному растрескиванию при испытаниях методом медленного растяжения 134
4.2.3 Влияние содержания -феррита на склонность к хлоридному растрескиванию cтали типа 04Х20Н6Г11М2АФБ при повышенных температурах 138
4.3. Коррозионное растрескивание холоднокатаной азотсодержащей стали 04Х20Н6Г11М2АФБ с деформационной структурой 142
4.3.1 Влияние деформационной структуры холоднокатаной стали 04Х20Н6Г11М2АФБ на коррозионное растрескивание при испытаниях методом консольного изгиба 143
4.3.2 Влияние деформационной структуры холоднокатаной стали 04Х20Н6Г11М2АФБ на коррозионное растрескивание при испытаниях методом медленного растяжения 149
4.3.3 Влияние деформационной структуры холоднокатаной стали 04Х20Н6Г11М2АФБ на хлоридное растрескивание при повышенных температурах 152
4.4 Коррозионное растрескивание состаренной азотсодержащей стали с сенсибилизированной структурой 156
4.4.1 Влияние сенсибилизированной структуры с зернограничными выделениями на коррозионное растрескивание состаренной стали 09Х20Н6Г11М2АФБ при испытаниях методом консольного изгиба 156
4.4.2 Влияние сенсибилизированной структуры с зернограничными выделениями на коррозионное растрескивание состаренной стали 09Х20Н6Г11М2АФБ при испытаниях методом медленного растяжения 162
4.5 Сероводородное растрескивание азотсодержащей стали различного структурно-фазового состава 166
Выводы по главе 4 171
Глава 5. Разработка рекомендаций по выявлению склонности к коррозионному растрескиванию различными методами с учетом структурно-фазового состава сталей 173
5.1 Исследование склонности к коррозионному растрескиванию в 3,5 % NaCl среднелегированной высокопрочной стали различными методами 173
5.2 Сопоставление результатов испытаний методом консольного изгиба образцов с трещиной и медленного растяжения гладких цилиндрических образцов 177
5.2.1 Низко- и среднелегированные стали 177
5.2.2 Азотсодержащая сталь c различным структурно-фазовым составом 186
5.3 Разработка рекомендаций по предотвращению коррозионного растрескивания высокопрочных сталей в морской воде 192
Выводы по главе 5 193
Основные выводы по диссертационной работе 196
Перечень сокращений 200
Список литературы 201
Приложение А 222
Приложение Б 223
