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不锈钢人孔因具有杰出的耐腐蚀功能

发布人:-1  发布时间:2019-05-28 09:31
不锈钢人孔因具有杰出的耐腐蚀功能而被广泛用于船舶管道工程,作为管道衔接的重要零件,其具有衔接使用方便、保持管路密封功能、便于某段管路的检查和更换等优点。公司某型船近期采购了一批次304人孔,该人孔在使用前送往酸洗厂进行酸洗钝化处理,放人酸洗槽十几分钟部分人孔外表开端呈现气泡,取出人孔清洗后发现腐蚀现象。为了查明该批次人孔被腐蚀的原因,防备产品质量问题再次发作,削减经济损失,咱们对该批次人孔取样进行化学剖析和金相查验。
 
1理化查验
 
1.1化学成分剖析
 
    在腐蚀人孔上切取化学剖析试样,采用美国贝尔德DV-6型火花直读光谱仪测定其化学成分,成果如表I所示。对照ASTMA276-2013《Standard Specification forStainless Steel Bars and Shapes》中304不锈钢化学成分的技术要求,该失效人孔化学成分中Cr元素含量比标准值偏低。
 
1.2金相查验
 
    在失效人孔腐蚀处截取一个纵向截面试样,抛光后,未浸蚀,在蔡司金相显微镜下调查,非金属夹杂物按GB/T 10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微查验法》鉴定:硫化物类为1.5级;氧化铝类为0级;硅酸盐类为0级;球状氧化物为1.5级。
 
    试样经三氯化铁盐酸水溶液浸蚀,在100 x金相显微镜下调查,发现资猜中奥氏体晶粒极不均匀,晶粒度等级按GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》鉴定,粗晶区可评为1.5级(见图3);细晶区可评为4.0级。
 
    调查近外表腐蚀处的显微安排能够发现,腐蚀是从金属外表开端,集中发作在奥氏体晶界上并向资料内部延伸,此区域的晶界因腐蚀遭到破坏,晶粒间的结合强度简直完全损失,受腐蚀严峻的金属甚至构成粉末,很简单从资料外表刮下来。
 
    经过500x金相显 微镜调查腐蚀人孔的高倍安排,其显微安排为奥氏体+少数铁素体+晶界上分出的第共相颗粒。
 
2综合剖析
 
    理化查验成果表明,该不锈钢人孔的化学成分中Cr元素含量略低于标准值,Cr元素是决定不锈钢耐腐蚀功能最重要的一种元素,它能够跟氧气反应产生Cr的氧化物,构成钝化层,起到避免腐蚀的效果。且该资猜中非金属硫化物含量较高,硫化物在局部区域的集合,会导致其周围区域Cr元素浓度的降低,构成贫Cr区,然后影响不锈钢的耐腐蚀功能。
 
    调查不锈钢人孔的晶粒,能够发现其晶粒大小极不均匀,安排中大小不均的混合晶粒简单构成电极电位的差异,产生微电池,然后导致资料外表发作电化学腐蚀。不锈钢人孔的粗细混合晶粒主要与热加工形变工艺有关,是由于其铸造时晶粒急剧形变导致的。
 
    剖析人孔近外表腐蚀处的显微安排能够得出,腐蚀是从人孔外表开端,沿着奥氏体晶界向内部延伸,资料的高倍显微安排显示该资料的奥氏休晶界上有较多的第只相分出,晶界上集合的第三相简单导致其晶界贫铬,引起晶间腐蚀倾向,大大降低其抗腐蚀功能。
 
    不锈钢中的第三相主要有细小碳化物( M 23C6 )、σ相和δ铁素体等,它们都对不锈钢的耐腐蚀功能有较大的影响。M23C6分出相的构成温度为450℃-850℃,主要是由金属铬组成的碳化物,大部分散布在晶体的晶界上,也有部分散布在晶体内部和晶体缺陷处,由于该碳化物富含铬,简单导致该区域贫铬;σ相构成温度为500℃-925℃,在此温度区问逗留,铁素体就部分或全部分解出σ相,6相的铬含量为42%-50%,是一种高硬度的脆性相,可引起资料耐性和腐蚀功能的下降;δ铁素体是一种高温铁素体,由液态铁冷却到1538℃时结晶构成,该相较脆,在加工时易引发裂纹,且简单发作点腐蚀。
 
3结束语
 
    经过对腐蚀不锈钢人孔的一系列失效剖析,能够得出以下定论:
 
    (1)不锈钢人孔的腐蚀是多种要素共同效果的成果,其中资料晶界上分出的第只相是导致人孔失效的主要原因。建议在热加工过程中严格控制加热温度,不要超出资料加热工艺标准的上限温度,一起在固溶后快速冷却,避免在450℃-925℃温度区间逗留过长时刻,避免第三相颗粒分出。
 
    (2)资猜中的混合晶粒简单使资料外表发作电化学腐蚀,在铸造过程中应严格控制铸造比。
 
    (3)资猜中Cr元素含量偏低和硫化物含量偏高直接影响人孔的抗腐蚀功能,选材时应留意选用冶金质量纯洁的资料。
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