В работе [122] описаны основные закономерности сероводородной коррозии аустенитной и аустенитно-ферритных нержавеющих сталей и высоколегированных сплавов. На напряженных С-образных образцах изучалось влияние концентрации сероводорода, температуры, типа катионов, степени деформации. Время испытаний 1000 ч. Результаты приведены в табл. 4.13. Наиболее стойка к СКР двухфазная аустенитно-ферритная сталь AF-22, она не разрушается в насыщенных кислых сероводородных растворах при комнатной температуре и при высоких температурах, если в растворе незначительное количество H2S. При повышенных температурах стойки в средах, вызывающих СКР, только никелевые сплавы. Наиболее опасной оказалась температура 121°С. Стойкие при комнатной температуре стали 316 и AF-22 под влиянием деформации на 20 % подвергаются СКР.
Добавки свободной серы в растворах хлорида натрия, насыщенного H2S, приводят к КР даже сплав хастеллой С-276 [123], в то же время когда в этих растворах сера отсутствует, сплав стоек до температуры 260 °С.
Таким образом, возможность применения аустенитных и аустенитно-ферритных сталей в средах, вызывающих СКР, должна рассматриваться в каждом конкретном случае с учетом температуры, концентрации H2S, ионов хлора и других примесей, pH раствора, уровня напряжений.
Таблица 4.13. Стойкость к СКР напряженных образцов нержавеющих сталей в сероводородных средах при разных температурах и степенях деформации
В числителе—число испытанных образцов, в знаменателе—число разрушенных образцов. Отс.—трещины отсутствуют
Состав раствора, температура | Марка материала | |||||
316 | Уранус-50 | 3RE4-60 | AF-22 | Ферралий | 825 | |
5 % NaCl + 0,1 % СНзСООН насыщенный H2S: t = 20 °С |
|
|
|
|
|
|
деформация ε отсутствует | Отс. | з/з | 3/1 | Отс. | 3/3 | Отс. |
ε = 20% | 4/4 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | » |
ε=50% | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | » |
t = 177 °С |
|
|
|
|
|
|
деформация ε отсутствует | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | » |
ε = 20 % | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | » |
ε = 50 % | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | » |
18% NaCl+ 9% CaCl2, насыщенный СO2 и H2S, t= 177 °С: |
|
|
|
|
|
|
деформация ε отсутствует | 3/2 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | >> |
ε = 20 % | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | 3/3 | » |
ε = 50 % | 3/3 | 3/2 | 3/3 | 3/2 | 3/3 | » |
25 % NaCl, насыщенный СО2 (99 %) и H2S (1 %), t = 199 °С: |
|
|
|
|
|
|
деформации ε отсутствует | - | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | » |
ε = 20% | _ | » | 3/3 | » | » | » |
ε = 50 % | _ | » | 3/3 | » | » | » |
5 % NaCl, насыщенный СO2 (99 %) и H2S (1 %), t= 90 °С: |
|
|
|
|
|
|
деформация ε отсутствует | Отс. | Отс. | Отс, | Отс. | Отс, | » |
ε = 20 % | 3/3 | » | 3/3 | » | » | » |
ε = 50 % | 3/3 | » | Отс. | » | » | » |