مقاومت در برابر خوردگی ریخته گری های فولادی آلیاژ درجه حرارت بالا نزدیک به ترکیب شیمیایی آن است. این که آیا یک فیلم اکسید پایدار ، متراکم و بسیار چسبنده می تواند بر روی سطح مواد در یک دمای بالا و محیط متوسط پیچیده تشکیل شود ، یک عامل اصلی در تعیین مقاومت در برابر خوردگی آن است. موارد زیر اثرات عناصر اصلی آلیاژ در مقاومت در برابر خوردگی آن است:
کروم (CR) یکی از مهمترین عناصر مقاومت در برابر خوردگی است. این می تواند با اکسیژن در دماهای بالا واکنش نشان دهد تا یک فیلم محافظ متراکم از اکسید کروم (CR₂O₃) تشکیل شود ، که به طور موثری می تواند از حمله بیشتر به ماتریس فلزی جلوگیری کند. به طور کلی ، با افزایش محتوای کروم (به طور کلی بین 18 ٪ تا 30 ٪) ، مقاومت به اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی سولفیداسیون مواد به طور قابل توجهی بهبود می یابد ، بنابراین آلیاژهای کروم بالا به طور گسترده ای در جوی های احتراق حاوی سولفور یا محیط های اکسید کننده با درجه حرارت بالا مورد استفاده قرار می گیرند.
اگرچه نیکل (NI) خود یک عنصر اکسید کننده قوی نیست ، اما می تواند پایداری ساختار آستنیت را تقویت کرده و چقرمگی و مقاومت خستگی حرارتی مواد را در دماهای بالا بهبود بخشد. علاوه بر این ، نیکل همچنین می تواند مقاومت در برابر خوردگی مواد در کاهش رسانه ها مانند محیط های اسیدی خاص را بهبود بخشد. وجود نیکل همچنین به بهبود چسبندگی کلی و توانایی ترمیم فیلم اکسید کمک می کند.
مولیبدن (MO) مقاومت خوبی در برابر خوردگی یون کلرید دارد ، به خصوص در جلوگیری از خوردگی و خوردگی شکاف. همچنین می تواند پایداری مواد را در کاهش اسیدها (مانند اسید هیدروکلریک و اسید سولفوریک) تقویت کند ، بنابراین اغلب در محیط های بسیار فاسد کننده مانند تجهیزات شیمیایی استفاده می شود.
سیلیکون (SI) و آلومینیوم (AL) همچنین می توانند فیلم های محافظ اکسید (مانند Sio₂ و Al₂o₃) را تشکیل دهند. این اکسیدها تحت شرایط خاص اکسیداسیون با دمای بالا ، از CR₂O₃ پایدارتر هستند ، که به بهبود مقاومت اکسیداسیون مواد کمک می کند. با این حال ، مقدار اضافی آنها معمولاً کم است ، در غیر این صورت ممکن است بر انعطاف پذیری مواد و خصوصیات ریخته گری تأثیر بگذارد.
تأثیر کربن (C) بر مقاومت در برابر خوردگی پیچیده تر است. مقدار مناسب کربن می تواند استحکام مواد و مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد ، اما میزان کربن بسیار زیاد می تواند به راحتی منجر به بارش کاربیدها در مرزهای دانه شود و باعث خوردگی بین دانه ای بویژه در هنگام جوشکاری یا سرویس دما بالا می شود. بنابراین ، در برنامه هایی که به مقاومت در برابر خوردگی خوب نیاز دارند ، اغلب از طرح های آلیاژ کم کربن یا کم کم کربن استفاده می شود.
علاوه بر این ، عناصر ریزگرد مانند تیتانیوم (TI) و نیوبیوم (NB) می توانند با رفع نیتروژن و تثبیت کربن ، تشکیل مراحل مضر را کاهش دهند ، به طور غیرمستقیم مقاومت خوردگی مواد را به ویژه از نظر مقاومت خوردگی بین دانه ای بهبود بخشند.
مقاومت در برابر خوردگی ریخته گری های فولادی آلیاژ با دمای بالا با اثر هم افزایی عناصر آلیاژی چندگانه تعیین می شود. با تنظیم منطقی ترکیب شیمیایی ، می توان اثرات محافظت عالی را در محیط های مختلف خورنده حاصل کرد. به عنوان مثال ، افزایش محتوای کروم در یک جو اکسیداسیون ، اضافه کردن مولیبدن به یک محیط حاوی کلرید ، و معرفی آلومینیوم یا سیلیکون در شرایط بسیار بالا در دمای بسیار بالا که در آن مقاومت به اکسیداسیون مورد نیاز است ، همه استراتژی های بهینه سازی مشترک هستند .
