Метод межкристаллитной коррозии

В основе метода лежит растворение межкристаллитных прослоек в литых кованых или катаных сплавах специальными реагентами, в результате чего кристаллиты сплава теряют связь между собой и рассыпаются в порошок.

Этот метод получения порошков применим к ограниченному числу объектов и наиболее разработан применительно к нержавеющим или хромоникелевым сталям.

Чувствительность стали к межкристаллитной коррозии повышается соответствующей термической обработкой, которая состоит в закалке от температуры 1150—1200° и отпуске при 500—750°. В результате этого по границам зерен, величина которых регулируется температурой и длительностью нагрева под закалку, выделяются карбиды хрома, а области, близлежащие к границам. обедняются хромом. При погружении обработанной таким образом стали в водный раствор, содержащий 11 % CuSO4 и 10% H2SO4, происходит интенсивная коррозия за счет образования гальванических микроэлементов. Области, обедненные хромом, являются анодом по отношению к центральным частям зерна, богатым хромом, и растворяются; медь, осевшая на частицах, отмывается затем азотной кислотой. Описанным методом Вульф получал порошки стали, содержащей 18% Cr и 8% Ni, из скрапа.

Наличие в хромоникелевых сталях титана и ниобия, которые являются сильными карбидообразующими элементами, препятствует выделению карбидов хрома и уменьшает склонность стали к межкристаллитной коррозии. Опыты одного из авторов и Н.П. Слепцовой, проведенные в ИМСС АН Украины, показали, что и в случае хромо-никель-титановых сталей (1Х18Н9Т) можно, применяя соответствующую термообработку (отжиг в углеродсодержащей засыпке при температуре 1200° в течение 3 час.), получить порошки методом межкристаллитной коррозии. Однако процесс растворения оказался довольно длительным (48 час. в кипящем водном растворе медного купороса и серной кислоты).

Интенсифицировать межкристаллитную коррозию можно применением электрохимического растворения.

По данным, предварительная обработка стали, состоящей (в %) из: 0,14—0,19 С; 0,15—0,5 Mn; <0,5 Si; <0,03 S; <0,03 Р; 8,5—9,5 Ni; 18—19 Cr; W, V, Ti, Mo, Nb, Та<0,05, заключалась в выдержке при температуре 1150° в течение 1 час. и при температуре 650° в течение 3 час. Стальные болванки диаметром 38 мм и длиной около 90 см погружались в качестве анодов в электролит, содержащий HF, H3PO4 и H2O2. В качестве катода использовался свинец, охлаждаемый водой для поддержания температуры ванны ниже 20°.

Периодическое включение и выключение тока (через 1 мин.) значительно ускоряло растворение. Выход порошка, без частиц крупнее 0,2 мм, составлял около 60% от веса стальных болванок.

Годный порошок имел около 33% частиц фракции -0,2+0,15 мм и около 66% фракции — 0,15 мм.

Порошки нержавеющей стали, полученные методом межкристаллитной коррозии, по данным, находят применение в производстве металлокерамических фильтров и конструкционных материалов.