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1Cr18Ni9Ti不锈钢弯头晶间腐蚀产生的原因以及不锈钢管件厂防止晶间腐蚀的途径

作者: 来源:原创 日期:2016-4-3 22:04:52 人气:60

   由于金属材料晶界处的结构十分复杂在晶界处可能有杂质的偏聚使一些元素增多或减少从而引起成分的不均匀或某一活泼的合金元素富集以及某种相的析出引起周围某一些合金元素的贫乏等。如晶界处贫铬导致合金电化学稳定性降低。当处于一定的介质中时由于晶粒与晶界的溶解度不同而晶界处又具较强的化学活性所以介质对这个区域具有较大的侵蚀性。对晶界处及贫铬区腐蚀得较快而对晶粒的侵蚀则很小所以钢将产生晶间腐蚀。在生产中引起不锈钢这些变化除治炼时化学成分影响外很多是由不适当的热处理或冷热加工所引起的。以奥氏体不锈钢弯头为例碳对奥氏体不锈钢弯头产生晶间腐蚀的影响较大。随着碳含量的增加碳化铬的数量随之增加。如1Cr18Ni9Ti不锈钢弯头经固溶后在400850加热时碳从过饱和的奥氏体中析出并迅速向晶界扩散与铬形成Cr23C6。析出相在晶界上呈孤立突起的颗粒网络状态分布这些相主要是碳化铬由于1Cr18Ni9Ti不锈钢弯头中铬的扩散速度比较慢得不到及时的补充不容易从晶内扩散到晶界因此在晶界附近奥氏体形成一层贫铬区见图片3图4。据有些资料介绍不锈钢弯头中的含铬量在11%以上时才有良好的耐蚀性而贫铬区的铬含量远远低于11%以下所以在适宜的腐蚀溶液中就形成“碳化铬(阴级)贫铬区(阳极)”电池使晶界附近贫铬区产生腐蚀从而会引起奥氏体不锈钢晶间腐蚀。

    根据铬不锈钢晶间腐蚀产生的机理针对1Cr18Ni9Ti不锈钢弯头生产的特点防止晶间腐蚀途径主要有以下几个方面。

   (1)化学成分

    冶炼时应降低奥氏体不锈钢的有害杂质C.N.P.S等提高钢的纯度。如奥氏体不锈钢弯头的含碳量降到0.02%以下即使在650℃较长时间加热时也不易产生晶间腐蚀。据有些资料介绍抗晶间腐蚀的几率99.8%因为这部分碳溶解在奥氏体中而不易析出碳化铬。为了使不锈钢弯头中的碳结合成碳化钛,入钛的数量与钢中的含碳量应保持一定的比例Ti=5×(C%-0.002)0.8。如果的加入量不是以全部碳结合时则钢中的碳仍然可以与铬化合钢仍然有出现晶间腐蚀的可能。所以对于原材料毛管、管坯料进厂复验时对Ti/C比要达到68晶间腐蚀检验合格后再进行投产。

   (2)执处理

    热处理对不锈钢弯头的晶间腐蚀也有较大影响晶间腐蚀的产生与消除都与热处理有直接关系。如奥氏体不锈钢弯头可以通过固溶处理防止晶间腐蚀产生。因钢经高温加热并快速冷却使碳化物溶解并固溶在奥氏体中铬镍不锈钢弯头在这种状态下一般不会产生晶间腐蚀。一般讲固溶温度越高越好因为温度高碳化物能够充分固溶。但是温度过高(1200)时将会引起晶粒粗化。晶粒粗化的晶界的表面积减少将会使晶界上的M23C6析出密度增高。此外温度过高将使碳化溶解等均使钢材的耐晶间腐蚀性降低从而会导致晶间腐蚀严重。钢号为1Cr18Ni9Ti碳为0.053%、为0.56%经650敏化处理后通过金相组织分析看出晶粒粗大并且在整个截面上的晶界处有密集的碳化物析出从而增加了晶界附近的贫铬的程度后经溶液中微沸腐蚀16h后产生严重晶间腐蚀初步认为是加热温度过高所致。对于电接触加热尤其应注意防止超温造成固溶后晶粒粗大。加热后冷却对晶间腐蚀也有较大的影响如采用缓慢的冷却在冷却过程中可能将会发生敏化现象所以固溶处理时通常采用水冷或风冷。对一些比较大尺寸的不锈钢管件应采用水冷但必须通过碳化铬析出的区间敏化区间防止晶间腐蚀。如采用风冷或冷却不够产生晶间腐蚀的几率会增高。

   (3)严格操作规程防止不锈钢弯头的表层增碳

    碳对耐晶间腐蚀是最不利的碳极易与钢中的铬形成碳化物。增加晶间腐蚀的倾向。从而说明降低钢中的含碳量有利于提高不锈钢弯头抗晶间腐蚀的能力。所以在生产过程中必须防止弯头表面增碳。目前冷拔时所用的冷拔润滑剂均都属于碳氢化合物进行脱脂时往往由于脱脂不净油残存在不锈钢弯头内表面。从1995年的不锈钢弯头统检以及1997年生产许可证不锈钢弯头产生晶间腐蚀的样品的统计中可以看出大口径弯头由于内表面好清洗产生晶间腐蚀较少而小口径弯头由于内表面不易清洗干净而在随后的固溶处理时使表面增碳所以发生晶间腐蚀的几率较高。在我们对晶间腐蚀检验过程中尺寸较小的钢管的内壁产生晶间腐蚀较多。所以在生产操作过程中要严格操作规程去油前不锈钢弯头要用高压水冲洗干净对尺寸较小的弯头去油时温度要适当高一些并且适当延长时间以油脱净为准。目前我国乡镇钢铁企业发展较快粗略统计生产不锈钢管件厂目前有约64厂家左右乡镇钢铁企业促进了我国的钢铁的发展。但是由于一些乡镇企业人员流动性比较大不利于质量的控制。所以建议对于关键岗位的人员应进行上岗前的学习和培训从而使工人了解生产过程每一个环节对不锈钢的性能以及质量的影响从中增强职工对钢材质量的重视。排除一切对产生晶间腐蚀不利的影响因素提高不锈钢弯头晶间腐蚀检验的合格率。