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高温奥氏体的不锈钢管易脱铬产生晶间腐蚀

文章作者:admin 人气: 发表时间:2022-06-15 17:48:31

18-8不锈钢管发生晶间腐蚀事故较多。所有事故都发生在这种合金应具有优异耐腐蚀性的环境中。当这种钢在大约950~1450°f(510~788℃)的温度范围内加热时,它变得敏化,即容易发生晶间腐蚀。例如,在1200°f(649°C)下加热1小时是人工敏化方法

 

几乎一致接受的晶间腐蚀理论基于晶界铬缺乏。在普通钢中添加铬可以使其在许多环境中具有耐腐蚀性。不锈钢管的制造通常需要10%以上的铬。如果铬含量显著降低,则接近普通钢,其耐腐蚀性相当低

 

当碳含量约为0.02%或更高时,Cr23C6(和碳)在上述温度范围内几乎不溶,并从固溶体中析出。这样,铬从固溶体中分离出来,导致晶界附近金属的铬含量降低。晶界处的碳化铬无腐蚀性。晶界附近的贫铬区对许多腐蚀环境的耐蚀性较差,因此受到腐蚀。普通18-8不锈钢管(304型)一般含碳0.06~0.08%,因此有足够的碳和铬形成碳化物沉淀。如图3-24所示。在敏化温度下,碳容易扩散到晶界,而铬的迁移率更差。可以在晶界的原始表面上获得新的表面,即碳化铬的新表面

 

有证据表明,晶界处的铬含量可能会降低到非常低的水平或零。假设铬含量降至2%。耐蚀性降低,两种不同的金属构件相互接触,存在较大的不利面积比。贫铬区保护晶粒。结果是贫铬区腐蚀很快,对晶粒的腐蚀很小

 

如果将不锈钢管切成一段晶界轮廓,如图3-25所示。用低倍(例如10倍)观察,腐蚀区域似乎是一个深而窄的槽

 

碳化铬沉淀多年来一直被描述为颗粒,因为它们太小,用光学显微镜看不清楚。杜邦公司的Mahla和Nielsen通过电子显微镜证实,碳化物在晶粒周围形成一层具有叶状结构的薄膜或鞘层。图3-26是从他们的数据中选择的,显示了不锈钢管的金属部件在强酸中溶解后的沉淀物。这强化了图3-25所示的观点,即碳化物本身不会腐蚀-相邻的贫铬金属溶解。事实上,无论热处理如何,这种酸都会很快腐蚀所有18-8不锈钢管。http://www.hstgss.com/



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