の腐食抵抗 高温合金鋼鋳物 その化学組成と密接に関連しています。安定した、密な、高度に接着酸化酸化膜が、高温および複雑な中程度の環境で材料の表面に形成できるかどうかは、腐食抵抗を決定する重要な要因です。以下は、その腐食抵抗に対する主要な合金要素の影響です。
Chromium(CR)は、最も重要な腐食抵抗要素の1つです。高温で酸素と反応して、酸化クロム(Cr₂o₃)の密な保護膜を形成し、酸素、硫黄、およびその他の腐食性ガスが金属マトリックスにさらに侵入するのを効果的に防ぐことができます。一般に、クロム含有量の増加(一般に18%から30%)により、材料の酸化抵抗と硫化耐性耐性が大幅に改善されているため、硫黄含有燃焼雰囲気または高温酸化環境で高クロム合金が広く使用されています。
ニッケル(NI)自体は強い酸化要素ではありませんが、オーステナイト構造の安定性を高め、高温での材料の靭性と熱疲労抵抗を改善することができます。さらに、ニッケルは、特定の酸性環境など、培地を減らす際に材料の耐食性を改善することもできます。ニッケルの存在は、酸化膜の全体的な接着と修復能力を改善するのにも役立ちます。
モリブデン(MO)は、特に孔食と隙間の腐食の防止において、塩化物イオン腐食に対して良好な耐性を持っています。また、酸を減らす際の材料の安定性を高めることができます(塩酸や硫酸など)ため、化学装置などの非常に腐食性の環境でよく使用されます。
シリコン(SI)とアルミニウム(AL)は、酸化物保護膜(Sio₂やAl₂o₃など)も形成できます。これらの酸化物は、特定の特定の高温酸化条件下ではCr₂O₃よりも安定しており、材料の酸化抵抗を改善するのに役立ちます。ただし、添加量は通常低く、そうでなければ材料の可塑性と鋳造特性に影響を与える可能性があります。
腐食抵抗に対する炭素(c)の影響はより複雑です。適切な量の炭素は材料の強度を改善し、耐摩耗性を改善できますが、炭素含有量が多すぎると、粒界での炭化物の沈殿に簡単につながり、特に溶接または高温サービス中に粒間腐食を引き起こします。したがって、良好な腐食抵抗を必要とするアプリケーションでは、低炭素または超低炭素合金設計がよく使用されます。
さらに、チタン(TI)やニオブ(NB)などの微量合金化要素は、窒素を固定して炭素を安定化することにより、有害相の形成を減らし、特に粒間腐食抵抗の観点から、材料の耐食性を間接的に改善することができます。
高温合金鋼鋳物の腐食抵抗は、複数の合金要素の相乗効果によって決定されます。化学組成を合理的に調整することにより、さまざまな腐食性環境で優れた保護効果を実現できます。たとえば、酸化雰囲気でクロム含有量を増やし、塩化物含有培地にモリブデンを追加し、酸化抵抗が必要な非常に高い温度条件下でアルミニウムまたはシリコンを導入します。