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奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的原因和防止措施

文章出处:www.fsyinze.com责任编辑:作者:吴生人气:-发表时间:2018-03-22 10:16

 

晶间腐蚀作为一种常见的局部腐蚀,会导致不锈钢受腐蚀处外表光亮依旧,但轻敲就会破碎成细粒。而因为晶间腐蚀不容易发现,所以会造成设备突然破坏,危害性极大。并且该种腐蚀类型在所有腐蚀类型中占比较高。

不锈钢中使用范围广的是奥氏体不锈钢,且多数是在大概427-816℃的敏化温度范围内,在特定的腐蚀环境中容易产生晶间腐蚀,并且晶间腐蚀还会催生加速材料发生整体腐蚀。所以有关奥氏体不锈钢晶间腐蚀的研究一直是研究。

引起晶间腐蚀的因素

首先是钢中成分的影响,碳含量是影响奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀主要的因素。18-8型不锈钢的抗晶间腐蚀的能力随着碳含量的降低而升高,避免18-8不锈钢焊接接头在稀盐酸中发生晶间腐蚀的好办法就是控制焊缝中的碳含量,将碳含量降低到0.08%,好使用碳含量小于0.03%的奥氏体不锈钢。

此外在奥氏体不锈钢中,铬含量的增加在低的敏化温度区会加速晶间腐蚀,在较高的敏化温度区则会延长形成晶间腐蚀的时间。镍含量的提升会减小碳在奥氏体组织中的溶解度,并推进碳化物析出和长大,因此镍含量的增加会提升晶间腐蚀敏感性。奥氏体不锈钢中铬含量应大于11% 如果更低,会严重减弱材料抗晶间腐蚀的能力。

防止不锈钢产生晶间腐蚀的措施

防止奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的办法主要有两种,分别是改变不锈钢的化学成分与热处理工艺两种。

具体来讲,其一是减少不锈钢中的碳含量。这是避免不锈钢产生晶间腐蚀的有力措施。通常认为不锈钢中碳含量要小于0.03%,也就是超低碳不锈钢,这样基本能够完全避免晶间腐蚀的发生。

其二是在不锈钢中添加铌和钛元素。因为加入和碳亲和力很强的元素铌或钛,会形成稳定碳化物,这样也能避免产生晶间腐蚀。不过需要注意的是,如果在强氧化介质比如硝酸中添加 了铌和钛,反而有害无益,因为形成的化全物很容易会被溶解。

后一个措施是对奥氏体不锈钢进行固溶淬火处理。固溶淬火处理可以使碳化物不析出或少许析出,也能有效避免发生晶间腐蚀。具体工艺为把奥氏体不锈钢加热到1050-1150℃,使Cr23C6化合物发生溶解,进而水淬,然后材料迅速通过敏化温度区,这样能使合金保持含铬的均一态,这个方法是非常有效的。

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