化工機(jī)械的失效形式(編輯修改稿)
2025-01-19 07:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 部分在軋制成板材出廠之前已進(jìn)行過固溶化處理，即從 1000~以上快速冷卻，迅速越過 850～ 400℃ 碳化物 (主要是 Cr23C6)析出的敏感溫度區(qū)間，晶界附近一般不可能再出現(xiàn)導(dǎo)致晶間腐蝕的貧鉻區(qū)。但焊縫附近母材熱影響區(qū)在焊接時(shí)不可能作固溶化處理，在其焊后緩慢冷卻過程中本來被固溶的且呈過飽和狀態(tài)的碳及碳化物，則有足夠的時(shí)間在 850～ 400℃ 的敏化溫度區(qū)間析出并向晶界遷移，從而在晶界附近則會(huì)出現(xiàn)貧鉻區(qū)，于是有了產(chǎn)生晶間腐蝕的組織條件。減少焊縫發(fā)生晶間腐蝕情況的主要方法是采用含碳量很低的焊條焊絲，同時(shí)含有更能快速形成碳化物的鈮、鈦元素，以防止形成 Cr23C6。 5． 1 晶間腐蝕失效 一、化工機(jī)械的失效形式 減小奧氏體不銹鋼材料晶間腐蝕傾向的方法，過去主要依靠冶金時(shí)添加鈦元素，使碳更優(yōu)先與鈦形成碳化鈦，而減少碳與鉻轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟t的機(jī)會(huì)。這就是過去習(xí)慣使用 1Crl8Ni9Ti的原因。后來改用 304和 304L等不銹鋼的原因。首先是盡可能降低鋼中的碳含量，力求得到低碳甚至超低碳的奧氏體不銹鋼。其次還可再添加鈮和鈦等更易形成碳化物的元素，于是出現(xiàn)了 321（即 0Cr18Ni11Ti）等低碳含鈦的奧氏體不銹鋼。 5． 1 晶間腐蝕失效 一、化工機(jī)械的失效形式 除上述固溶化處理可以大大改善晶間腐蝕傾向外，添加鈦和鈮的不銹鋼還可用穩(wěn)定化熱處理來降低晶間腐蝕傾向。穩(wěn)定化處理是將奧氏體不銹鋼加熱至 900 ℃ 讓鈦或鈮首先與碳形成碳化物，于是就沒有可能再在晶界析出碳化鉻和出現(xiàn)貧鉻區(qū)。 5． 1 晶間腐蝕失效 一、化工機(jī)械的失效形式 5． 1． 1 晶間腐蝕的金相檢驗(yàn) 以?shī)W氏體不銹鋼為例，發(fā)生晶間腐蝕是由于在 400— 850 ℃的敏化溫度范圍內(nèi)緩慢冷卻時(shí)，在晶界析出 Cr23C6碳化物相之后出現(xiàn)貧鉻區(qū)，使晶界區(qū)的抗腐蝕能力明顯下降。貧鉻區(qū)的情況如圖 35． 1— 53(a)所示，圖 (b)表示兩個(gè)晶粒之間的晶界截面上，在介質(zhì)作用下由表面向內(nèi)被腐蝕的發(fā)展過程。 5． 1 晶間腐蝕失效 一、化工機(jī)械的失效形式 經(jīng)過一段時(shí)間之后，沿壁厚方向被腐蝕的晶界變化情況如圖 35． 1—54(b)所示。經(jīng)固溶化熱處理的奧氏體不銹鋼的金相特征是晶界很細(xì)微，幾乎找不到晶界上的析出（相，而晶粒內(nèi)也幾乎找不到沉淀析出相，比較光潔 [見圖35． 1— 53(a)]。 5． 1 晶間腐蝕失效 一、化工機(jī)械的失效形式 在圖 (a)中被腐蝕的晶間上布滿了腐蝕物。越接近表面，晶界的腐蝕物越多，晶界顯得越粗。深度愈深時(shí)晶界逐步變細(xì)，直到晶界情況正常處便可顯示和測(cè)得被晶間腐蝕的深度。發(fā)生晶間腐蝕后的剖面金相如圖 35． 1— 55所示。 5． 1 晶間腐蝕失效 晶間腐蝕 ? 金屬材料的應(yīng)力腐蝕是在材質(zhì)、介質(zhì)和應(yīng)力 (主要是拉應(yīng)力 )三個(gè)因素的共同作用和耦合下才會(huì)發(fā)生。應(yīng)力腐蝕的表現(xiàn)形態(tài)主要是形成不斷擴(kuò)展的裂紋，這是一種在應(yīng)力作用下的局部腐蝕。 應(yīng)力腐蝕 ?5． 2． 1 應(yīng)力腐蝕裂紋的形貌特征 ? (1)宏觀形貌 ? 用肉眼或借助放大鏡觀察這類裂紋，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋宏觀上具有多源、分叉、宏觀總體走向與最大主應(yīng)力基本相垂直等三大特征。 應(yīng)力腐蝕 ?5． 2． 1 應(yīng)力腐蝕裂紋的形貌特征 ? (1)宏觀形貌 ? 用肉眼或借助放大鏡觀察這類裂紋，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋宏觀上具有多源、分叉、宏觀總體走向與最大主應(yīng)力基本相垂直等三大特征。 應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力 腐蝕 應(yīng)力腐蝕 ?5． 2． 1 應(yīng)力腐蝕裂紋的形貌特征 ? (2)顯微形貌 ? 用金相顯微鏡或掃描電鏡觀察時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)腐蝕擴(kuò)展的途徑 (路徑 )有穿晶擴(kuò)展，沿晶擴(kuò)展和混合型 (即既有穿晶同時(shí)又有沿晶擴(kuò)展 )三種類型。 應(yīng)力 腐蝕 應(yīng)力 腐蝕 應(yīng)力腐蝕 ?5． 2． 1 應(yīng)力腐蝕裂紋的形貌特征 ? (2)顯微形貌 ?當(dāng)應(yīng)力腐蝕的裂紋中被某些膜狀腐蝕物覆蓋時(shí)，則在掃描電鏡中往往顯示為泥狀花樣的斷口。這是斷口上覆蓋的脆性膜狀腐蝕物發(fā)生龜裂后的特殊形貌。泥狀花樣無法說明裂紋的擴(kuò)展途徑 應(yīng)力腐蝕 ?5． 2． 1 應(yīng)力腐蝕裂紋的形貌特征 ? (2)顯微形貌 應(yīng)力腐蝕 ?5． 2， 2 奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕 ? 奧氏體不銹鋼在許多介
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