对不锈钢制品管的要求,除了有良好的力学性能和工艺性能之外,还需要良好的耐蚀性。影响不锈钢耐蚀性的因素很多,大致可以分为内在和外来两大类。内在因素主要有钢的化学成分、钢的组织、内应力、金属表面粗糙度等。外来因素主要有介质、外加应力等。下面简单了解一下影响不锈钢制品管耐腐蚀性的因素。
一、成分
不锈钢的组织和性能在很大程度上取决于钢中的碳含量,碳的影响主要表现在两个方面。一方面它是稳定奥氏体的元素,并且作用很大,相当于镍的30倍,另一方面由于碳与铬的亲和力很大,能和铬形成一系列的复杂碳化物。其类型随钢中铬、碳原子比值不同而异,钢中碳含量越高,钢的耐蚀性就越低。此外,不锈钢的强度则因碳含量增加而提高。因此,碳在不锈钢中的作用是矛盾的。对于不锈钢制品管来说,一般要求耐蚀性是主要的,所以碳含量一般都比较低,大多数不锈钢的碳含量是0.1~0.2%,最多不超过0.4%。
在铬不锈钢中加入锰的情况下,对钢的耐蚀性没有多大的影响。但锰可以大大提高铬不锈钢在有机酸(如醋酸、甲酸、乙醇酸)中的耐蚀性,促进钢达到钝化状态,在这方面锰的作用比镍的作用更明显。
钛是强碳化物形成元素,它们是作为形成稳定的碳化物,从而防止晶间腐蚀而加入钢中的。加入钛后,由于它与碳的亲和力比铬大,因此优先与碳形成碳化钛,这样可以避免晶间腐蚀。
二、介质
金属的耐蚀性与介质的种类、浓度、温度、压力等条件都有密切的关系。而介质的氧化能力影响最大。对大气、水蒸汽、水和其它弱腐蚀介质,只要铬含量大于10~12%就可以保证不锈钢制品管的耐蚀性。
三、加工工艺
1.冷加工
冷加工性和钢的组织有密切的关系。不锈钢经过冷轧后,强度大大增高。如18-8型奥氏体可达230Mpa,如果采用零下温度轧制法,可以显著提高奥氏体不锈钢的强度。
一般在冷轧后采取低温回火。回火温度在425℃以下回火,弹性极限和抗拉强度非但没有下降,反而有所上升。
2.热加工
不锈钢制品管主要热加工是再结晶退火、固溶处理和焊接。
再结晶退火的目的是为了恢复塑性,如果再结晶退火后晶粒不是特别粗大,就不会影响不锈钢制品管的耐蚀性。
为了消除不锈钢制品管的晶间腐蚀倾向,经常采用固溶处理,将钢加热到1050~1100℃,保温足够时间,使碳化物完全溶解于奥氏体,然后水冷。只要不再经过焊接或其他加热,就不会产生晶间腐蚀倾向。
焊接是最常见的热加工工艺。焊接对不锈钢耐蚀性的影响主要是焊缝。单相奥氏体钢焊缝的组织是粗大的柱状晶,组织有方向性,低熔点液态夹杂物分布比较集中,并且容易在凝固收缩时引起热裂。
作为焊条用的不锈钢为防止焊缝热裂,在成分上略有调整,尽量采用低的含碳量,有时加入少量钒、硅、钦等铁素体形成元素,适当提高铬含量也有同样作用,它可使焊接后在焊缝中出现3~5%的δ铁素体。这种焊缝除了有较高的强度和韧性以防止热裂外,还有减少焊缝晶间腐蚀倾向的作用。
以上就是影响
不锈钢制品管耐腐蚀性的因素,钢的化学成分对钢能否钝化和钝化膜的稳定性有决定作用,并且不锈钢的钝化与介质的特点有关,特别是与介质的氧化能力有关。除此之外,加工工艺也会在一定程度上影响不锈钢制品管的耐腐蚀性能。所以要根据工作介质的特点来正确选择使用不同成分的不锈钢,并且选择合理的加工工艺。