不锈钢发生的腐蚀破坏多是局部腐蚀破坏,常见的有晶间腐蚀(9%)、点蚀(23%)和应力腐蚀(49%)。[1] 晶间腐蚀 晶间腐蚀是由于晶界上贫Cr,导致该区域优先腐蚀,不锈钢板,进而使晶粒整体从金属上脱离。热处理450℃~850℃温度区间中C与Cr易形成碳铬化合物(Cr23C6),晶界处消耗的Cr不能及时从晶粒中得到补充,使晶界区域贫Cr,这是导致晶间腐蚀的关键。 例如:某公司合成氨厂炉的工艺气预热管因为晶间腐蚀引起的开裂,发生泄漏事故。预热管出现晶间腐蚀是因为奥氏体不锈钢晶界析出Cr23C6,在管内Cl-作用下管子短期出现晶间腐蚀开裂。
为了预防不锈钢发生晶间腐蚀,一般的解决办法: 1、固溶退火金属被均匀加热到1050℃~1060℃,急速冷却; 2、添加稳定化元素Ti、Nb等; 3、选用低碳不锈钢。 在科学技术日新月异,科研水平不断提高的新时代,新材料的研发速度仍然赶不上问题的速度。在实际工程应用中不锈钢材料的腐蚀问题层出不穷,目前的防护措施取得了一定的成效,但仍存在严重不足,各种防护手段都只能在一定范围内起到作用。合理选材,实时的检测依然是控制腐蚀的关键。
固溶处理的作用:
恢复不锈钢固有的耐蚀性能。
由于冷加工造成碳化物析出,晶格缺陷,使不锈钢耐蚀性能下降。固溶处理后钢管耐蚀性能恢复到佳状态。
对于不锈钢钢管而言,固溶处理的3 个要素是温度、保温时间和冷却速度。固溶温度主要根据化学成分确定。
一般说来,合金元素种类多、含量高的牌号,钢板供应商,固溶温度要相应提高。特别是锰、钼、镍、硅含量高的钢,只有提高固溶温度,使其充分溶解,才能达到软化效果。
但稳定化钢,如1Cr18Ni9Ti,固溶温度高时稳定化元素的碳化物充分溶解于奥氏体中,在随后的冷却中会以Cr23C6的形态在晶界析出,造成晶间腐蚀。为使稳定化元素的碳化物(TiC 和Nbc)不分解、不固溶,一般采用下限固溶温度。
不锈钢俗话说就是不容易生锈的钢,实际上有一部分的不锈钢,既含有不锈性,又含有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是因为它表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。其中不锈性和耐蚀性是相对的。
实验证明,钢在大气、水等弱介质中和等氧化性介质中,其耐蚀性就会随钢中铬含水量的增加而提高,则是成正比例的.当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性就发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。
不锈钢可分为卷板、板材、型材、钢管和零部件五大类,其中重要的是卷和板。
型材就是由板做成的各种不同型状的材料,有角钢、扁钢、工字钢、槽钢、棒材。钢管主要是指无缝钢管与焊管,主要区别在于是否一次成型。零部件主要是指管件、弯头和法兰及其他小东西。
作为日常生活中常见的金属材料,不锈钢的起源可以追溯到次时期。英国科学家亨利·布雷尔利在英国军部兵工厂委托下,南京钢板,进行的改进工作并无意中发明了一种不易磨损的合金钢。至此,偶然发现的不锈钢便,亨利·布雷尔利也被誉为“不锈钢”。不锈钢按主要化学组成可分为铬不锈钢、304不锈钢管铬镍不锈钢、铬锰氮不锈钢、铬镍钼不锈钢以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等;按钢的性能特点和用途分类,如耐不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力不锈钢、高强度不锈钢等;按钢的功能特点分类,如低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢,不锈钢板材,超塑性不锈钢等;国外也有一套分类方法,这里就不详细介绍了。不锈钢常用的焊接方法是手工焊,是金属极气体保护焊和钨极惰性气体保护焊。
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