Rezistența la coroziune a turnări din oțel din aliaj la temperatură ridicată este strâns legat de compoziția sa chimică. Indiferent dacă se poate forma o filmare de oxid stabilă, densă și extrem de adezivă pe suprafața materialului într -un mediu mediu și complex, este un factor cheie în determinarea rezistenței sale la coroziune. Următoarele sunt efectele principalelor elemente de aliere asupra rezistenței sale la coroziune:
Cromul (CR) este unul dintre cele mai critice elemente de rezistență la coroziune. Poate reacționa cu oxigen la temperaturi ridicate pentru a forma o peliculă de protecție densă de oxid de crom (CR₂O₃), care poate preveni eficient oxigenul, sulful și alte gaze corozive să invadeze în continuare matricea metalică. În general, odată cu creșterea conținutului de crom (în general între 18% și 30%), rezistența la oxidare și rezistența la coroziune a sulfidării materialului sunt îmbunătățite semnificativ, astfel încât aliajele de crom ridicate sunt utilizate pe scară largă în atmosfere de ardere care conțin sulf sau medii de oxidare la temperaturi ridicate.
Deși nichelul (Ni) în sine nu este un element de oxidare puternic, poate spori stabilitatea structurii austenite și poate îmbunătăți rezistența la oboseală termică a materialului la temperaturi ridicate. În plus, nichelul poate îmbunătăți și rezistența la coroziune a materialului în reducerea mediilor, cum ar fi anumite medii acide. Prezența nichelului ajută, de asemenea, la îmbunătățirea capacității generale de adeziune și reparații a filmului de oxid.
Molybdenum (MO) are o rezistență bună la coroziunea ionilor de clorură, în special în prevenirea coroziunii de pitt și a creviei. De asemenea, poate îmbunătăți stabilitatea materialului în reducerea acizilor (cum ar fi acidul clorhidric și acidul sulfuric), astfel încât este adesea utilizat în medii extrem de corozive, cum ar fi echipamentele chimice.
Siliconul (SI) și aluminiul (AL) pot forma, de asemenea, filme de protecție la oxid (cum ar fi Sio₂ și Al₂o₃). Acești oxizi sunt mai stabili decât CR₂O₃ în anumite condiții specifice de oxidare la temperaturi ridicate, ceea ce ajută la îmbunătățirea rezistenței la oxidare a materialului. Cu toate acestea, cantitatea de adăugare a acestora este de obicei scăzută, altfel poate afecta plasticitatea și proprietățile de turnare ale materialului.
Efectul carbonului (C) asupra rezistenței la coroziune este mai complicat. Cantitatea potrivită de carbon poate îmbunătăți rezistența materialului și rezistența la uzură, dar un conținut prea mare de carbon poate duce cu ușurință la precipitarea carburilor la limitele cerealelor, provocând coroziune intergranulară, în special în timpul sudurării sau serviciului de temperatură ridicată. Prin urmare, în aplicațiile care necesită o rezistență bună la coroziune, se folosesc deseori modele de aliaj cu carbon scăzut sau ultra-scăzut.
În plus, elemente de microaliat precum titan (Ti) și niobium (NB) pot reduce formarea de faze dăunătoare prin fixarea azotului și stabilizarea carbonului, îmbunătățind indirect rezistența la coroziune a materialului, în special în ceea ce privește rezistența la coroziune intergranulară.
Rezistența la coroziune a turnărilor din oțel din aliaj la temperaturi ridicate este determinată de efectul sinergic al multiplelor elemente de aliere. Prin reglarea rațională a compoziției chimice, se pot obține efecte excelente de protecție în diferite medii corozive. De exemplu, creșterea conținutului de crom într-o atmosferă oxidantă, adăugarea de molibden la un mediu care conține clorură și introducerea aluminiului sau siliconului în condiții de temperatură extrem de ridicată, unde este necesară rezistența la oxidare sunt toate strategiile de optimizare frecvente.
