ҚЫСҚА МЕРЗІМДІ СЕНСИБИЛИЗАЦИЯЛАУШЫ БОСАТУЛАРДЫҢ 12Х18Н9 АУСТЕНИТТІК ТОТ БАСПАЙТЫН БОЛАТЫНЫҢ ПИТТИНГТІК ЖӘНЕ КРИСТАЛЛААРАЛЫҚ КОРРОЗИЯҒА БЕЙІМДІЛІГІНЕ ӘСЕРІ

Мақала әртүрлі ұзақтықтағы (0,5 сағат, 1 сағат, 2 сағат) және 450, 650 және 850 ℃ температуралардағы провокациялық жасыту нәтижесінде 12Х18Н9 аустениттік тот баспайтын болаттың коррозиялық қасиеттерінің өзгеруін зерттеуге арналған. Гравиметриялық әдісті қолдана отырып, темір (III) хлоридінің FeCl₃·6H₂O кристалдық гидратының 5% ерітіндісіндегі термиялық өңделген болаттың питингті коррозияға бейімділігі және CuSO₄·5H₂O әдісімен күкірт қышқылы мен мыс сульфатының қайнап жатқан сулы ерітіндісіндегі кристалл аралық коррозияға бейімділігі зерттелді. Агрессивті ерітінділердегі болат үлгілерінің коррозиялық әрекеті провокациялық жасыту нәтижесінде қалыптасатын болаттың сенсибилизация дәрежесіне тәуелді екені көрсетілді. 450 ℃ және 650 ℃ температураларда босатылған болат үшін питтингтік коррозия кинетикасындағы және кристалл аралық коррозияға (КАҚ) бейімділіктегі айырмашылықтар түйіршік шекараларында түзілетін бөліністердің сипатына байланысты. 650 ℃ температурада Cr23C6 карбидтерінің квазитұтас торы қалыптасып, хромға кедей көлемді аймақтардың түзілуіне әкеледі. Бұл түйіршік шекаралары бойымен коррозияның бағытталған дамуын жеңілдетіп, питтингтік коррозияның жеделдеуіне және КАҚ бейімділіктің артуына ықпал етеді. 450 ℃ температурада босатудан кейін карбидтік бөліністер мен хромға кедей аймақтар әлсіздеу байқалады, бұл кристаллааралық ерудің дамуын шектеп, КАҚ төзімділікті қамтамасыз етеді. 850 ℃ температурада босатылған үлгілер үшін питтингтік коррозия жылдамдығының төмен болуы және КАҚ-қа бейімділік тән, бұл түйіршік шекараларының қалдық электрохимиялық әртектілігімен және дискретті карбидтік бөліністердің болуымен түсіндірілуі мүмкін.

1. Воеводин В.Н., Неклюдов И.М. Эволюция структурно-фазового состояния и радиационная стойкость конструкционных материалов. – Киев: Наукова Думка, 2006. – 375 с.

2. Garner F.A. Radiation Damage in Austenitic Steels // Comprehensive Nuclear Materials. – 2012. – Vol. 4. – P. 33– 95. – https://doi.org/10.1016/B978-0-08-056033-5.00065-3

3. Neustroev V.S., Garner F.A. Very high swelling and embrittlement observed in a Fe-18Cr-10Ni0Ti hexagonal fuel wrapper irradiated in the BOR-60 fast reactor // Fusion Materials. – Vol.43. Semiannual Progress Report for Period Ending December 31, 2007. – P. 109–122. – https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2008.06.036

4. Rudakov A. The EU can simultaneously end dependence on Russia and meet climate goals // Nature. – 2022. – Vol. 604(7904). –P. 7–8. – https://doi.org/10.1038/d41586-022-00920-y

5. Technical assessment of nuclear energy with respect to the ‘do no significant harm’ criteria of Regulation (EU) 2020/852 (‘Taxonomy Regulation’). – European Atomic Energy Community, 2021. – 383 p.

6. Кинев Е.А., Шихалев В.С., Барыбин А.В. Внутритвэльная коррозия сталей ЭК-164 и ЧС-68 быстрого энергетического реактора на основе диоксида урана // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2015. – Т. 3. – С. 49–55.

7. Chen S., Xie A., Lu X., Yan C., Jiang H., Rong L. Tailoring Microstructure of Austenitic Stainless Steel with Improved Performance for Generation-IV Fast Reactor Application: A Review // Crystals. – 2023. – Vol.13, 268. – P. 1–18. – https://doi.org/10.3390/cryst13020268

8. Saleh S.E., Elfawkhry M.K., Saudi H. A., Gomaa H.M., El-Minyawi S.M., Eissa M.M. Enhancing austenitic stainless-steel alloys for fast breeder reactor fuel cladding: A comparative study // Radiation Physics and Chemistry. – 2025. – Vol. 230. – Art. 112544. – https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2025.112544

9. Чернов В. Материалы для полного замыкания: что такое МАКМ и почему за ними будущее.

10. Sedriks A.J. Corrosion of Stainless Steels. – 2nd ed. – New York: J Wiley & Sons, 1996. – 370 p.

11. Dayal R. K., Parvathavarthini N., Raj B. Influence of metallurgical variables on sensitization kinetics in austenitic stainless steels // International Materials Reviews. – 2005. – Vol. 50, No. 3. – P. 129–155. – https://doi.org/10.1179/174328005X14348

12. Pande C.S., Suenaga M., Vyas B., Isaacs H.S. Direct evidence of chromium depletion near the grain boundaries in sensitized stainless steel // Scripta Metallurgica. – 1977. – Vol. 11. – P. 681–684. – https://doi.org/10.1016/0036-9748(77)90138-7

13. Bruemmer S.M., Arey B.W., Charlot L.A. Influence of Chromium Depletion on Intergranular Stress Corrosion Cracking of 304 Stainless Steel // Corrosion. – 1992. – Vol. 48, No. 1. – P. 42–49. – https://doi.org/10.5006/1.3315917

14. Портных И.А., Козлов А.В., Панченко В.Л., Шихалев В.С. Исследование структуры и физических свойств стали Х18Н9 после длительного облучения в составе внутрикорпусных устройств реактора БН-600 // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2019. – Т. 4. – С. 118– 129.

15. Christian J.W. The Theory of Transformations in Metals and Alloys. Parts I. – Pergamon, 2002. – 1200 p.

16. Хачатурян А.Г. Теория фазовых превращений и структура твёрдых растворов. – М.: Наука, 1974. – 384 с.

17. Sourmail T. Literature Review. Precipitation in creep resistant austenitic stainless steels // Materials Science and Technology. – 2001. – Vol. 17, No. 1. – P. 1–14.

18. Briant C. L., Mulford R. A., Hall E.L. Sensitization of Austenitic Stainless Steels, I. Controlled Purity Alloys // Corrosion-NACE. – 1982. – Vol. 38, No. 9. – P. 468–477.

19. Wang J., Shi W., Xiang S., Ballinger R.G. Study of the corrosion behaviour of sensitized 904L austenitic stainless steel in Cl-solution // Corrosion Science. – 2021. – Vol. 181, Art. 109234. – P. 1–12. – https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.109234

20. Tsai S.P., Makineni S.K., Gault B., Kawano-Miyata K., Taniyama A., Zaefferer S. Precipitation formation on Σ5 and Σ7 grain boundaries in 316L stainless steel and their roles on intergranular corrosion // Acta Materialia. – 2021. – Vol. 210, Art. 116822. – P. 1–15. – https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116822

21. Ma G., Xian W., Bi H., Li M. Effect of Short-Time Aging on the Sensitization Characteristics of 310S Stainless Steel // International Journal of Electrochemical Science. – 2022. –Vol. 17, Art. 22097. – P. 1–13. – https://doi.org/10.20964/2022.09.34

22. Fontana M.G. Corrosion engineering. 3-rd Ed. – McGraw-Hill Inc. – 1986. – 556 p.

23. Szklarska-Smialowska Z. Pitting and crevice corrosion. – NACE Int. The corrosion society. – 2005.- 582 p.

24. Sourmail, T., Too, C.H., Bhadeshia, H.K.D. Sensitization and Evolution of Chromium-depleted Zones in Fe–Cr–Ni–C Systems // ISIJ International. – 2003. – Vol. 43. – P. 1814– 1822. – https://doi.org/10.2355/isijinternational.43.1814

25. Lima A., Nascimento A.D., Abreu H.F.G., de Lima-Neto P. Sensitization evaluation of the austenitic stainless steel AISI 304L, 316L, 321 and 347 // Journal of Materials Science. – 2005. – Vol. 40, No. 1. – P. 139–144. – https://doi.org/10.1007/s10853-005-5699-9