奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕(編輯修改稿)
2025-06-12 03:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 晶間腐蝕 ,如果在此條件下 ,沒有晶界的貧 Cr ,固溶處理和敏化處理的腐蝕速率是接近的[ 8 ] .(2) N : 總的來說 , N 的含量最好控制在 0110 %以下 ,可以降低晶間腐蝕的敏感性. 但有的文獻認為[ 6 ] ,對于含 Nb的不銹鋼中含有 01002 % N 可形成穩(wěn)定性極高的 NbN 和 NbC ,在鋼冷凝中優(yōu)先形成高度彌散的晶核 ,細化晶粒 ,增強了 C 和 N 與基體的結(jié)合能力 ,降低 C 含量 ,既增強抗晶間腐蝕的能力 ,又增加了鋼的強度和韌性. 但在含 Ti 和 Nb 的不銹鋼中 ,加入量應(yīng)嚴格控制 ,否則 Ti 和 Nb 會與 N 結(jié)合生成NbN 或 TiN ,從而失去固溶碳的作用. 熱等靜壓成型的 316L不銹鋼試樣在 1200 ℃進行固溶處理 ,N 的加入對于抗晶間腐蝕的能力有積極的影響 ,固溶處理的溫度十分重要 ,如果在 1050 ℃進行固溶處理 ,將大大降低其抗晶間腐蝕的能力 ,若分別加入 011 %和 0123 %的 N ,在 500 ℃和 900 ℃分別進行時效處理 ,結(jié)果 N 的加入會延遲晶間腐蝕[ 19 ] .(3) Nb 和 Ti :這些穩(wěn)定性元素的加入 ,能夠部分抑制碳化物的形成 ,減輕貧 Cr ,從而提高抗晶間腐蝕的能力[ 1 ,6 ,7 ] ,但需要注意的是 ,在強氧化性介質(zhì)(如硝酸) 中反而有害 ,因為生成的 TiC 易被溶解.(4) Mo :含 Mo 鋼由于在晶界上析出了σ相而易產(chǎn)生晶間腐蝕.(5) P 和 S : P 在晶界的分布情況主要取決與合金的成分和熱處理條件 ,對晶間腐蝕的作用研究不多. 普遍認為作為雜質(zhì)元素 ,易形成第二相 ,發(fā)生選擇性腐蝕[ 6 ,16 ] .(6) B :文獻報道結(jié)果不一致 ,有的認為它影響晶界碳化物(Cr23 C6 ) 和中間相的形成速度 ,有的發(fā)現(xiàn)在晶界出現(xiàn)碳化硼 ,會減低晶間腐蝕敏感性 ,有待于進一步研究.(7) Sn 、Pb 等: 這些鋼中的低熔點微量有害元素的存在會在晶界形成低熔點共晶體 ,降低晶界的強度 ,應(yīng)嚴格控制 ,降低到最低水平.212 晶粒尺寸的影響111Kenney[ 17 ] 研究了 A ISI 3041A D I Schino 和JM(0035 %C) 和 HN (0110375C ,0 37 %N) 鋼的晶粒尺寸對抗晶間腐蝕的能力的影響 ,測試了 A ISI 304 和 HN 鋼在沸騰的H2 SO4 FeSO4 ( St reicher 溶液) 的晶間腐蝕速率 ,結(jié)果顯示 ,隨著晶粒尺寸的減小 ,晶間腐蝕速率降低. 因為晶粒越大 ,單位體積的晶界面積越大 ,形成 Cr 的碳化物越多 ,貧 Cr 越嚴重 ,因而晶間腐蝕速率更大. A ISI 304 和 HN 鋼的抗晶間腐蝕能力相當 ,因為這兩種鋼的 C 含量相當 ,再次證明了碳的含量是影響晶間腐蝕最主要因素.另外 ,晶界的形貌也會影響奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕敏感性.5 期 羅 宏等:奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕 3593 材料冷、熱加工過程對晶間腐蝕的影響及控制措施311 鑄造奧氏體不銹鋼鑄件的抗晶間腐蝕能力一般比軋制的型材和鍛件差 ,主要是在鑄造過程中易產(chǎn)生氣孔、夾雜、偏析等缺陷 ,鑄件在冷卻過程中會經(jīng)過一段敏化溫度區(qū) ,鑄件又不適宜進行固溶處理 ,所以發(fā)生晶間腐蝕的可能性比軋制的型材和鍛件大[ 4 ] ,減少在敏化溫度范圍的停留時間 ,優(yōu)化鑄造工藝設(shè)計 ,盡量減少氣孔、夾雜、偏析等缺陷 ,才可能降低晶間腐蝕的敏感性.312 熱作成型熱作成型工藝包括鍛造、熱壓、熱卷等工藝 ,通過這些方式成型的零部件 ,一定要注意加熱溫度的選擇 ,綜合塑性變形、敏化溫度及高溫氧化等方面的考慮來選擇加熱溫度 ,特別要較少在敏化溫度范圍的停留時間 ,以降低晶間腐蝕的敏感性. 實踐證明 ,進行固溶處理和表面酸洗鈍化是降低熱作成型的奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性的有效措施.313 焊接大多數(shù)化工容器都是通過冷、熱作加工后焊接而成 ,由于焊接的溫度相當高 ,在焊接接頭中會產(chǎn)生一些不良組織 ,不但嚴重降低接頭的機械性能 ,而且還會在熱影響區(qū)發(fā)生晶間腐蝕 ,熔合線附近的刀狀腐蝕就是常見的晶間腐蝕的變種 ,刀狀腐蝕發(fā)生的區(qū)域正是奧氏體不銹鋼敏化溫度范圍(450 ℃～850 ℃) ,焊接后進行 1050 ℃～1100 ℃固溶處理和穩(wěn)定化處理可以降低焊接件晶間腐蝕敏感性[ 2 ] ,但對于大型的焊接件要進行固溶處理在設(shè)備上有較大的難度.防止焊接的晶間腐蝕還要加強焊接工藝的管理 ,奧氏體不銹鋼在焊接時 ,應(yīng)減小線能量 ,通過提高焊接速度來降低電流 ,以維持較低的線能量. 對于填充量較大的焊縫 ,可采用小電流、快速焊、多層、多道的方法 ,每焊接完一(道) 層都要加強冷卻 ,一般控制層間溫度在 150 ℃左右.314 機械加工及冷作機械零件在冷加工和冷作過程中 ,由于冷卻不夠和散熱不好 ,易造成局部的溫度升高 ,如果正好處于不銹
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