A resistência à corrosão de Castings de aço de alta temperatura de alta temperatura está intimamente relacionado à sua composição química. Se um filme de óxido estável, denso e altamente adesivo pode ser formado na superfície do material em um ambiente médio de alta temperatura e complexo é um fator -chave para determinar sua resistência à corrosão. A seguir, são apresentados os efeitos dos principais elementos de liga em sua resistência à corrosão:
O cromo (CR) é um dos elementos de resistência à corrosão mais críticos. Ele pode reagir com oxigênio a altas temperaturas para formar um filme protetor denso do óxido de cromo (Cr₂O₃), que pode efetivamente impedir o oxigênio, enxofre e outros gases corrosivos de invadir ainda mais a matriz metálica. Geralmente, com o aumento do teor de cromo (geralmente entre 18% e 30%), a resistência à oxidação e a resistência à corrosão do material do material são significativamente melhoradas, de modo que as ligas de cromo com alto teor de cromo são amplamente utilizadas em atmosferas de combustão contendo enxofre ou ambientes de oxidação de alta temperatura.
Embora o próprio níquel (NI) não seja um forte elemento oxidante, ele pode aumentar a estabilidade da estrutura de austenita e melhorar a resistência e a resistência à fadiga térmica do material em altas temperaturas. Além disso, o níquel também pode melhorar a resistência à corrosão do material na redução do meio, como certos ambientes ácidos. A presença de níquel também ajuda a melhorar a capacidade geral de adesão e reparo do filme de óxido.
O molibdênio (MO) tem boa resistência à corrosão do íon cloreto, especialmente na prevenção de corrosão de picada e fenda. Também pode aumentar a estabilidade do material na redução de ácidos (como ácido clorídrico e ácido sulfúrico), por isso é frequentemente usado em ambientes altamente corrosivos, como equipamentos químicos.
Silício (Si) e alumínio (Al) também podem formar filmes de proteção de óxido (como SiO₂ e Al₂o₃). Esses óxidos são mais estáveis do que Cr₂o₃ sob certas condições específicas de oxidação de alta temperatura, o que ajuda a melhorar a resistência a oxidação do material. No entanto, sua quantidade de adição geralmente é baixa, caso contrário, pode afetar as propriedades de plasticidade e fundição do material.
O efeito do carbono (C) na resistência à corrosão é mais complicado. A quantidade certa de carbono pode melhorar a resistência da força e do desgaste do material, mas o conteúdo de carbono muito alto pode facilmente levar à precipitação de carbonetos nos limites dos grãos, causando corrosão intergranular, especialmente durante o serviço de soldagem ou alta temperatura. Portanto, em aplicações que requerem boa resistência à corrosão, os designs de liga de baixo carbono ou ultra-baixo são frequentemente usados.
Além disso, elementos de microalloying como titânio (Ti) e nióbio (NB) podem reduzir a formação de fases prejudiciais, fixando o nitrogênio e estabilizando o carbono, melhorando indiretamente a resistência à corrosão do material, especialmente em termos de resistência à corrosão intergranular.
A resistência à corrosão de peças fundidas de aço de liga de alta temperatura é determinada pelo efeito sinérgico de vários elementos de liga. Ajustando racionalmente a composição química, excelentes efeitos de proteção podem ser alcançados em diferentes ambientes corrosivos. Por exemplo, aumentando o teor de cromo em uma atmosfera oxidante, adicionando molibdênio a um meio contendo cloreto e introduzindo alumínio ou silício sob condições de temperatura extremamente alta, onde a resistência a oxidação é necessária, são todas as estratégias de otimização comum.
