不銹鋼新聞
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不銹鋼晶間腐蝕是一種常見(jiàn)的局部腐蝕,沿金屬或合金晶粒鴻溝或其接近區(qū)域進(jìn)行腐蝕, 晶粒腐蝕非常纖細(xì),稱為晶間腐蝕,大大削弱了晶粒之間的結(jié)合力。如果情況嚴(yán)重,會(huì)使不銹鋼在正常載荷下失去強(qiáng)度和延展性并破裂。現(xiàn)代晶間腐蝕理論主要包括貧鉻理論和晶界雜質(zhì)選擇溶解理論。
根據(jù)貧鉻理論,常用的奧氏體不銹鋼在氧化或弱氧化介質(zhì)中發(fā)生晶間腐蝕的80%是由于加工或使用過(guò)程中加熱不當(dāng)造成的。所謂加熱不當(dāng),是指鋼加熱或緩慢冷卻450~850 在℃溫下,鋼會(huì)對(duì)晶間腐蝕敏感。因此,該溫度是奧氏體不銹鋼的危險(xiǎn)溫度。
不銹鋼材料出廠時(shí)已固溶,即將鋼加熱至1050~1150 淬火后的目的是獲得均相固溶體。奧氏體鋼含有少量碳,隨著溫度的降低,碳在奧氏體中的固溶性降低。如0Cr18Ni9Ti,11000 碳的固溶度約為0.2%,在500℃~700℃時(shí),約為0.02%。因此,經(jīng)固溶處理的鋼碳過(guò)飽和。
當(dāng)不銹鋼加熱或冷卻450時(shí)~在850℃時(shí),碳可以形成(Fe 、Cr)23C6 晶界分布在奧氏體中。(Fe、Cr)23C6的鉻含量遠(yuǎn)高于奧氏體基體。它在晶體邊界附近消耗了大量的鉻,所消耗的鉻不能在晶粒松弛后及時(shí)得到補(bǔ)償。 由于鉻的松弛速度很慢,晶界附近的鉻含量低于鈍化的必要定量(即12) %Cr),構(gòu)成貧鉻區(qū),因此鈍態(tài)被破壞。晶界附近區(qū)域的電位下降,晶粒本身仍然堅(jiān)持鈍態(tài),電位高,晶粒和晶界形成活態(tài)———鈍微電偶電池具有大陰極和小陽(yáng)極的面積比,導(dǎo)致晶界區(qū)不銹鋼腐蝕。
在生產(chǎn)實(shí)踐中,我們還了解到,奧氏體不銹鋼在強(qiáng)氧化介質(zhì)(如濃硝酸)中也可能發(fā)生晶間腐蝕,但腐蝕不同于氧化介質(zhì)或弱氧化介質(zhì)。一般發(fā)生在固溶鋼上,一般不發(fā)生過(guò)敏鋼。
當(dāng)固溶體中含有磷時(shí),雜質(zhì)達(dá)到100ppmm 當(dāng)硅雜質(zhì)為1000-2000ppm時(shí),它們會(huì)在晶界上分析。這些雜質(zhì)在強(qiáng)氧化介質(zhì)的作用下溶解,導(dǎo)致晶間腐蝕。當(dāng)鋼經(jīng)過(guò)敏化處理時(shí),碳和磷可以產(chǎn)生(MP)23C6,或者由于碳的主要偏析限制了磷向晶界的松弛,這兩種情況都會(huì)消除或減少晶界雜質(zhì)的偏析,從而消除或削弱鋼對(duì)晶間腐蝕的敏感性。 上述兩種解釋晶間腐蝕機(jī)理的理論適用于某些合金的組織和某些介質(zhì),而不是相互排斥,而是相互補(bǔ)償。生產(chǎn)實(shí)踐中最常見(jiàn)的不銹鋼晶間腐蝕大多發(fā)生在弱氧化或氧化介質(zhì)中,因此大多數(shù)腐蝕實(shí)例可以用貧鉻理論來(lái)解釋。
不銹鋼材料出廠時(shí)已固溶,即將鋼加熱至1050~1150 淬火后的目的是獲得均相固溶體。奧氏體鋼含有少量碳,隨著溫度的降低,碳在奧氏體中的固溶性降低。如0Cr18Ni9Ti,11000 碳的固溶度約為0.2%,在500℃~700℃時(shí),約為0.02%。因此,經(jīng)固溶處理的鋼碳過(guò)飽和。
當(dāng)不銹鋼加熱或冷卻450時(shí)~在850℃時(shí),碳可以形成(Fe 、Cr)23C6 晶界分布在奧氏體中。(Fe、Cr)23C6的鉻含量遠(yuǎn)高于奧氏體基體。它在晶體邊界附近消耗了大量的鉻,所消耗的鉻不能在晶粒松弛后及時(shí)得到補(bǔ)償。 由于鉻的松弛速度很慢,晶界附近的鉻含量低于鈍化的必要定量(即12) %Cr),構(gòu)成貧鉻區(qū),因此鈍態(tài)被破壞。晶界附近區(qū)域的電位下降,晶粒本身仍然堅(jiān)持鈍態(tài),電位高,晶粒和晶界形成活態(tài)———鈍微電偶電池具有大陰極和小陽(yáng)極的面積比,導(dǎo)致晶界區(qū)不銹鋼腐蝕。
在生產(chǎn)實(shí)踐中,我們還了解到,奧氏體不銹鋼在強(qiáng)氧化介質(zhì)(如濃硝酸)中也可能發(fā)生晶間腐蝕,但腐蝕不同于氧化介質(zhì)或弱氧化介質(zhì)。一般發(fā)生在固溶鋼上,一般不發(fā)生過(guò)敏鋼。
當(dāng)固溶體中含有磷時(shí),雜質(zhì)達(dá)到100ppmm 當(dāng)硅雜質(zhì)為1000-2000ppm時(shí),它們會(huì)在晶界上分析。這些雜質(zhì)在強(qiáng)氧化介質(zhì)的作用下溶解,導(dǎo)致晶間腐蝕。當(dāng)鋼經(jīng)過(guò)敏化處理時(shí),碳和磷可以產(chǎn)生(MP)23C6,或者由于碳的主要偏析限制了磷向晶界的松弛,這兩種情況都會(huì)消除或減少晶界雜質(zhì)的偏析,從而消除或削弱鋼對(duì)晶間腐蝕的敏感性。 上述兩種解釋晶間腐蝕機(jī)理的理論適用于某些合金的組織和某些介質(zhì),而不是相互排斥,而是相互補(bǔ)償。生產(chǎn)實(shí)踐中最常見(jiàn)的不銹鋼晶間腐蝕大多發(fā)生在弱氧化或氧化介質(zhì)中,因此大多數(shù)腐蝕實(shí)例可以用貧鉻理論來(lái)解釋。
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