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做好这几点,可以防止不锈钢制品管产生晶间腐蚀

2022-01-21 16:25:47 半岛官方体育app下载
晶间腐蚀会降低不锈钢制品管的强度,严重时可使其机械强度完全丧失,材料产生晶间腐蚀后,外观上没有什么明显变化,但强度已完全丧失,要采取有效防护措施,防止晶间腐蚀。做好这几点,可以防止不锈钢制品管产生晶间腐蚀。

为防止晶界腐蚀,可以从改变钢的化学成分和改变热处理工艺方面来实施,一是通过提高材料的纯度,去除碳、氮、磷和硅等有害微量元素或加入少量稳定化元素(钛、铌),以控制晶界上析出的碳化物;二是采用适当的热处理工艺和适当的加工工艺,以防止晶间腐蚀的产生。
做好这几点,可以防止不锈钢制品管产生晶间腐蚀
1.不锈钢制品管含碳量越高,晶间腐蚀倾向性越大,降低钢中的含碳量,可以减少和避免形成铬的碳化物,降低形成晶界腐蚀的倾向,使钢中含碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度,即从根本上解决了铬的碳化物(Cr23C6)在晶界上析出的问题。通常钢中含碳量降至0.03%以下称为“超低碳”不锈钢,就可以避免铬的碳化物生成,即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。减少焊缝中的含碳量,可以减少和避免形成铬的碳化物;调整焊缝的化学成分,加入稳定化元素以减少形成碳化物的可能性,都可以降低形成晶界腐蚀的倾向。

2.调整金属的化学成分,改变析出碳化物类型,可减少形成碳化铬的可能性。采取向钢中加入强碳化物形成元素如Ti、Nb等,并经稳定化热处理,由于这些元素与碳的结合力比铬大得多,只会形成TiC、NbC等稳定型碳化物,不会再出现Cr23C6。且TiC、NbC在1050℃以下不溶于奥氏体,即排除了在低温形成Cr23C6可能,也就消除了由Cr23C6析出所造成的晶间腐蚀。含有Ti、Nb的钢称为稳定性钢,它们在钢中的含量为0.8%≤Ti≤5%(C 0.02%);1.0%≤Nb≤10%(C 0.02%)。式中,C是钢的总碳量,0.02%指可溶于奥氏体中而不形成碳化物的那一部分碳。

3.通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例,使其具有奥氏体+铁素体双相组织,其中铁素体占5%~12%。这种双相组织可有效防止晶间腐蚀。
当钢为γ+δ复相组织时,钢在450~850℃受热,则Cr23C6碳化物首先在γ/δ相界处δ铁素体一侧析出,且呈分散的点状,就减少了在奥氏体晶界析出的Cr23C6的量。同时铬在δ铁素体中的扩散系数比在奥氏体中的扩散系数大103倍,不会使在δ铁素体内的Cr23C6析出的周围形成贫铬区,这就降低了晶间腐蚀的倾向。另外,把钢预先进行冷变形,可使Cr23C6沿滑移带析出,使奥氏体晶界析出的Cr23C6的量减少,也降低了产生晶间腐蚀的倾向。

4.工艺措施,控制在危险温度区的停留时间,防止过热,施焊时快焊快冷,使碳来不及析出。
采用适当热处理工艺。不锈钢制品管常用的热处理工艺有:
①固溶处理,将钢加热到1050~1150℃后水淬,主要目的是使Cr23C6溶于奥氏体中,然后快速冷却,并将此状态保持到室温,这样钢的耐蚀性会有很大改善,对于薄壁件可采用空冷,一般情况采用水冷,这种方法只适用于不再焊接的不锈钢制品管。
②稳定化处理,一般在固溶处理后进行,常用于含Ti、Nb的18-8钢。固溶处理后,将钢加热到850~880℃保温后空冷,此时Cr的碳化物完全溶解,脱离钛的碳化物不完全溶解,且在冷却过程中充分析出,使碳不可能再形成铬的碳化物,因而有效地消除了晶间腐蚀。
③铁素体不锈钢的敏化温度在900℃以上,而在700~800℃退火即可以消除晶间腐蚀倾向。
④去应力处理。去应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热处理工艺,一般加热到300~350℃回火。对于不含稳定化元素Ti、Nb的钢,加热温度不超过450℃,以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。对于超低碳和含Ti、Nb不锈钢的冷加工件和焊接件,需在500~950℃,加热,然后缓冷,消除应力(消除焊接应力取上限温度),可以减轻晶间腐蚀倾向,并提高钢的应力腐蚀抗力。
做好这几点,可以防止不锈钢制品管产生晶间腐蚀
综上所述,做好这几点,可以防止 不锈钢制品管产生晶间腐蚀。要正确地选择对应的不锈钢材料和热处理工艺,可有效地防止晶间腐蚀的产生。

参考资料:王建—晶间腐蚀的危害及原因分析



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