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正佳不銹鋼

做好這幾點,可以防止不銹鋼制品管產生晶間腐蝕

2022-01-21 16:25:47 正佳不銹鋼
       晶間腐蝕會降低不銹鋼制品管的強度,嚴重時可使其機械強度完全喪失,材料產生晶間腐蝕后,外觀上沒有什么明顯變化,但強度已完全喪失,要采取有效防護措施,防止晶間腐蝕。做好這幾點,可以防止不銹鋼制品管產生晶間腐蝕。

       為防止晶界腐蝕,可以從改變鋼的化學成分和改變熱處理工藝方面來實施,一是通過提高材料的純度,去除碳、氮、磷和硅等有害微量元素或加入少量穩定化元素(鈦、鈮),以控制晶界上析出的碳化物;二是采用適當的熱處理工藝和適當的加工工藝,以防止晶間腐蝕的產生。
做好這幾點,可以防止不銹鋼制品管產生晶間腐蝕
       1.不銹鋼制品管含碳量越高,晶間腐蝕傾向性越大,降低鋼中的含碳量,可以減少和避免形成鉻的碳化物,降低形成晶界腐蝕的傾向,使鋼中含碳量低于平衡狀態下在奧氏體內的飽和溶解度,即從根本上解決了鉻的碳化物(Cr23C6)在晶界上析出的問題。通常鋼中含碳量降至0.03%以下稱為“超低碳”不銹鋼,就可以避免鉻的碳化物生成,即可滿足抗晶間腐蝕性能的要求。減少焊縫中的含碳量,可以減少和避免形成鉻的碳化物;調整焊縫的化學成分,加入穩定化元素以減少形成碳化物的可能性,都可以降低形成晶界腐蝕的傾向。

       2.調整金屬的化學成分,改變析出碳化物類型,可減少形成碳化鉻的可能性。采取向鋼中加入強碳化物形成元素如Ti、Nb等,并經穩定化熱處理,由于這些元素與碳的結合力比鉻大得多,只會形成TiC、NbC等穩定型碳化物,不會再出現Cr23C6。且TiC、NbC在1050℃以下不溶于奧氏體,即排除了在低溫形成Cr23C6可能,也就消除了由Cr23C6析出所造成的晶間腐蝕。含有Ti、Nb的鋼稱為穩定性鋼,它們在鋼中的含量為0.8%≤Ti≤5%(C 0.02%);1.0%≤Nb≤10%(C 0.02%)。式中,C是鋼的總碳量,0.02%指可溶于奧氏體中而不形成碳化物的那一部分碳。

       3.通過調整鋼中奧氏體形成元素與鐵素體形成元素的比例,使其具有奧氏體+鐵素體雙相組織,其中鐵素體占5%~12%。這種雙相組織可有效防止晶間腐蝕。
       當鋼為γ+δ復相組織時,鋼在450~850℃受熱,則Cr23C6碳化物首先在γ/δ相界處δ鐵素體一側析出,且呈分散的點狀,就減少了在奧氏體晶界析出的Cr23C6的量。同時鉻在δ鐵素體中的擴散系數比在奧氏體中的擴散系數大103倍,不會使在δ鐵素體內的Cr23C6析出的周圍形成貧鉻區,這就降低了晶間腐蝕的傾向。另外,把鋼預先進行冷變形,可使Cr23C6沿滑移帶析出,使奧氏體晶界析出的Cr23C6的量減少,也降低了產生晶間腐蝕的傾向。

       4.工藝措施,控制在危險溫度區的停留時間,防止過熱,施焊時快焊快冷,使碳來不及析出。
       采用適當熱處理工藝。不銹鋼制品管常用的熱處理工藝有:
       ①固溶處理,將鋼加熱到1050~1150℃后水淬,主要目的是使Cr23C6溶于奧氏體中,然后快速冷卻,并將此狀態保持到室溫,這樣鋼的耐蝕性會有很大改善,對于薄壁件可采用空冷,一般情況采用水冷,這種方法只適用于不再焊接的不銹鋼制品管。
       ②穩定化處理,一般在固溶處理后進行,常用于含Ti、Nb的18-8鋼。固溶處理后,將鋼加熱到850~880℃保溫后空冷,此時Cr的碳化物完全溶解,脫離鈦的碳化物不完全溶解,且在冷卻過程中充分析出,使碳不可能再形成鉻的碳化物,因而有效地消除了晶間腐蝕。
       ③鐵素體不銹鋼的敏化溫度在900℃以上,而在700~800℃退火即可以消除晶間腐蝕傾向。
       ④去應力處理。去應力處理是消除鋼在冷加工或焊接后的殘余應力的熱處理工藝,一般加熱到300~350℃回火。對于不含穩定化元素Ti、Nb的鋼,加熱溫度不超過450℃,以免析出鉻的碳化物而引起晶間腐蝕。對于超低碳和含Ti、Nb不銹鋼的冷加工件和焊接件,需在500~950℃,加熱,然后緩冷,消除應力(消除焊接應力取上限溫度),可以減輕晶間腐蝕傾向,并提高鋼的應力腐蝕抗力。
做好這幾點,可以防止不銹鋼制品管產生晶間腐蝕
       綜上所述,做好這幾點,可以防止不銹鋼制品管產生晶間腐蝕。要正確地選擇對應的不銹鋼材料和熱處理工藝,可有效地防止晶間腐蝕的產生。

參考資料:王建—晶間腐蝕的危害及原因分析



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