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                                  不銹鋼晶間腐蝕

                                  2019-10-11 14:16 1648

                                  不銹鋼之所以能耐腐蝕,是因為不銹鋼中的Cr被氧化后能形成一層具有保護性的鈍化膜(Cr2O3) 。...


                                    不銹鋼晶間腐蝕

                                    

                                    不銹鋼有很多種腐蝕方式,但最危險的是晶間腐蝕。這是因為晶間腐蝕是由金屬表面沿晶界深入到內部, 破壞晶粒間的結合。而且腐蝕發生后金屬表面仍保持一定的金屬光澤, 看不出被破壞的跡象,但晶粒間結合力幾乎完全喪失,材料機械強度急劇下降,稍受外力即沿晶界斷裂。受腐蝕嚴重的金屬甚至成為粉末,從構件上脫落。

                                    

                                    所以說晶間腐蝕是一種具有極大危險性的腐蝕破壞,越來越多的用戶開始關注晶間腐蝕。

                                    

                                    一、什么是晶間腐蝕

                                    

                                    晶間腐蝕(Intergranular Corrosion)屬于局部腐蝕的一種,是沿著金屬晶粒間的分界面向內部擴展的腐蝕。

                                    

                                    腐蝕機理:

                                    

                                    不銹鋼在一定的溫度( 450~850℃)范圍內長時間停留或焊接熱循環作用下,奧氏體內過飽和固溶的碳(C)向晶粒邊界擴散,與晶界附近的鉻(Cr)結合形成鉻的碳化物(CrFe)23C6即M23C6,并在晶界處沉淀析出。由于碳化鉻的擴散速度快,Cr來不及從晶內補充到晶界附近,造成晶粒邊界及其鄰近區域貧鉻,當該區域Cr含量低于鈍化所需的Cr含量(大約12% ) 時易發生晶間腐蝕。

                                    

                                    二、常見晶間腐蝕試驗方法

                                    

                                    通常采用加速方法來測定不銹鋼對晶間腐蝕的敏感性, 其原理是選擇適當的浸蝕劑對晶間進行加速的選擇性腐蝕。

                                    

                                   ?、?16%硫酸-硫酸銅-銅屑 腐蝕試驗

                                    

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                                   ?、?硫酸-硫酸鐵腐蝕試驗

                                    

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                                   ?、?65%硝酸腐蝕試驗

                                    

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                                    三、如何避免晶間腐蝕

                                    

                                    由于晶界碳化鉻析出而引起晶界區貧鉻,是造成晶間腐蝕的主要原因,因此應從控制碳化鉻析出來考慮。

                                    

                                    1、焊接方法的選擇

                                    

                                    選擇適當的焊接方法盡可能縮短焊件在敏化溫度區段下停留的時間, 減低危險溫度對它的影響。如薄板用TIG焊,中厚板用GMAW或FCAW焊,厚板用SAW埋弧焊等。

                                    

                                    2、焊接材料的選擇

                                    

                                   ?、胚x用低碳或超低碳的不銹鋼焊材,最大限度降低焊縫中的碳含量,使碳形成碳化鉻的可能性減到最小,從而根除貧鉻區的形成。

                                    

                                   ?、七x擇添加了Ti、Nb等穩定化元素的焊材(如321、347等)。Ti、Nb等穩定化元素和碳的親和力要比Cr大得多, 故碳與它們優先結合成Ti、Nb的碳化物,從而減 少碳化鉻的形成。

                                    

                                    3、焊接過程控制

                                    

                                    采取有效措施減少焊接熱量輸入,在保證完全焊透、全熔合的情況下盡量選用小電流、低電壓(短弧焊) 焊接。

                                    

                                    可使焊件快速冷卻(如提高焊速、背部水冷等),多層多道焊接時控制較低的道間溫度,使焊件在危險溫度作最短的停留, 以降低產生晶間腐蝕的傾向。

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