奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕——容大檢測(cè)

摘要:晶間腐蝕(IGC)是一種常見的局部腐蝕,遭受這種腐蝕的不銹鋼,表面看來還很光亮,但經(jīng)不起輕輕敲擊便會(huì)破碎成細(xì)粒.由于晶間腐蝕不易檢查,造成設(shè)備的突然破壞,所以危害性極大,統(tǒng)計(jì)資料認(rèn)為這類腐蝕約占總腐蝕類型的10.2%.奧氏體不銹鋼是工業(yè)中應(yīng)用最廣的不銹鋼之一,多半在約427℃~816℃的敏化溫度范圍內(nèi),在特定的腐蝕環(huán)境中易發(fā)生晶間腐蝕,晶間腐蝕還...

  晶間腐蝕(IGC)是一種常見的局部腐蝕,遭受這種腐蝕的不銹鋼,表面看來還很光亮,但經(jīng)不起輕輕敲擊便會(huì)破碎成細(xì)粒.由于晶間腐蝕不易檢查,造成設(shè)備的突然破壞,所以危害性極大,統(tǒng)計(jì)資料認(rèn)為這類腐蝕約占總腐蝕類型的10.2%.奧氏體不銹鋼是工業(yè)中應(yīng)用最廣的不銹鋼之一,多半在約427℃~816℃的敏化溫度范圍內(nèi),在特定的腐蝕環(huán)境中易發(fā)生晶間腐蝕,晶間腐蝕還會(huì)加快整體腐蝕。

  晶間腐蝕的機(jī)理,主要有“貧Cr理論”和“晶界雜質(zhì)選擇性溶解理論”等。

  在強(qiáng)氧化性介質(zhì)(如濃硝酸)中不銹鋼也會(huì)發(fā)生晶間腐蝕,但晶間腐蝕不是發(fā)生在經(jīng)過敏化處理的不銹鋼上,而是生在經(jīng)固溶處理的不銹鋼上.對(duì)這類晶間腐蝕顯然不能用Cr理論來解釋,而要用晶界區(qū)選擇性溶解理論來解釋.當(dāng)晶界上析出了σ相(FeCr金屬間化合物),或是有雜質(zhì)(如磷、硅)偏析,在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中便會(huì)發(fā)生選擇性溶解,從而造成晶間腐蝕。

  01成分的影響

  CreffCr%-0.18Ni%-100C%

  Cr含量在奧氏體不銹鋼中,Cr的含量的增加在低的敏化溫度區(qū)會(huì)加速晶間腐蝕,在高的敏化溫度區(qū)則會(huì)延長(zhǎng)產(chǎn)生晶間腐蝕的時(shí)。18Cr-8Ni鋼的晶間腐蝕認(rèn)為在低于550℃是受Cr的擴(kuò)散控制;高于此溫度時(shí),受碳化物的生成速度控制,因此在溫度低時(shí)低碳不銹鋼也易于敏化。

  CreffCr%-0.18Ni%-100C%,

  其它元素含量

  (2)N:總的來說,N的含量最好控制在0.10%以下,可以降低晶間腐蝕的敏感性

  (4)Mo:含Mo鋼由于在晶界上析出了σ相而易產(chǎn)生晶間腐蝕。

  (6)B:文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果不一致,有的認(rèn)為它影響晶界碳化物Cr23C6中間相的形成速度,有的發(fā)現(xiàn)在晶界出現(xiàn)碳化硼,會(huì)減低晶間腐蝕敏感性,有待于進(jìn)一步研究。

  02晶粒尺寸的影響

  3材料冷、熱加工過程對(duì)晶間腐蝕的影響及措施

  02熱作成型

  大多數(shù)化工容器都是通過冷、熱作加工后焊接而成,由于焊接的溫度相當(dāng)高,在焊接接頭中會(huì)產(chǎn)生一些不良組織,不但嚴(yán)重降低接頭的機(jī)械性能,而且還會(huì)在熱影響區(qū)發(fā)生晶間腐蝕。

  機(jī)械零件在冷加工和冷作過程中,由于冷卻不夠和散熱不好,易造成局部的溫度升高,如果正好處于不銹鋼的敏化溫度范圍,就會(huì)增加不銹鋼晶間腐蝕敏感性,18Cr-9Ni不銹鋼在25%的冷變形條件下,當(dāng)C%大于0.04%時(shí)會(huì)加速敏化。解決的方法主要是保證足夠的冷卻能力。

  晶間腐蝕敏感性的評(píng)價(jià)具有十分重要的實(shí)際意義,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)B4334-2003規(guī)定有“不銹鋼10%草酸浸蝕實(shí)驗(yàn)方”等五種不銹鋼晶間腐蝕實(shí)驗(yàn)方法來評(píng)定不銹鋼晶間腐蝕敏感性,與日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較,水平相當(dāng).由于晶間腐蝕實(shí)驗(yàn)方法很多,最重要的如何確定哪一種不銹鋼最合適什么樣的腐蝕環(huán)境,確定最可靠的檢驗(yàn)方法.

  2.C的含量是影響奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的最主要因素,不銹鋼中的C的含量小于0.03%,晶間腐蝕敏感性大大低,其敏感性隨C含量的增加而增加。

  4.對(duì)晶間腐蝕的敏感性的評(píng)價(jià)主要的方法有光電化學(xué)微區(qū)成像技術(shù)和共振拉曼光譜方法、EPR法等,這些方法具有較高的靈敏度。

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