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不锈钢精密管为何会产生晶间腐蚀?

发布时间:2022-01-19 点击次数:955

晶间腐蚀是金属腐蚀的一种常见的局部腐蚀,腐蚀从金属表面开始,沿着晶界向晶粒内部发展,使晶粒间的结合力大大减弱,降低了材料的强度,严重时可使材料的机械强度完全丧失,它是危害性很大的局部腐蚀形式之一。不锈钢精密管产生晶间腐蚀后,外观上没有什么明显变化,但强度已完全丧失,会造成设备的突然损坏。不锈钢精密管为何会产生晶间腐蚀呢?

不锈钢精密管为何会产生晶间腐蚀?.png 

1. 引起不锈钢精密管晶界腐蚀的介质,主要有两类:一类是氧化性或弱氧化性介质,如充气的海水,MgCl2溶液等;另一类是强氧化性介质,如浓硝酸,Na2Cr207溶液等。前者较为普遍,腐蚀也较为严重。晶粒与晶界间存在电位差,是产生晶间腐蚀的内在因素。在氧化性介质中,随着不锈钢中铬含量的减少,阳极电流密度显著增大,由于晶界贫铬,因此晶界的腐蚀速度远大于晶粒本体的腐蚀速度。


2. 在能够产生晶间腐蚀的电位区内,不锈钢是否发生晶间腐蚀,以及腐蚀程度如何,都根据钢的热履历来确定。不锈钢在450~850℃温度范围内的加热,可产生晶间腐蚀倾向,其中在650~750℃范围内加热对晶间腐蚀最为敏感,说明在此温度下产生晶间腐蚀倾向所需时间最短。在一定的敏化温度下,随着加热时间的延长,晶间腐蚀倾向增大。


3. 不锈钢精密管发生晶间腐蚀的原因是由于晶界合金元素的贫铬化,它是产生晶间腐蚀的主要原因。奥氏体不锈钢本身具有很高的耐蚀性能,是因为钢中含有高成分的铬,但不锈钢管经高温处理(1050~1150℃)和随后迅速冷却,使奥氏体单相组织处于亚稳定状态,碳化物要析出,在450~850℃温度范围内,铬的碳化物主要在晶间析出,由于这种碳化物的含铬量远高于基体中的含铬量,它的形成势必引起临近区域铬的聚集扩散,从而造成贫铬,由于该区域贫铬,不能抵抗某些介质的腐蚀,就形成了晶间腐蚀。


4. 影响晶间腐蚀的另一因素是碳,钢中碳含量趆高,碳向晶界扩散倾向越大,造成晶间腐蚀倾向越严重。铬、钼含量增加,可降低碳的活度,降低晶间腐蚀倾向;而镍、硅等不形成碳化物的元素,会提高碳的活度,加速晶间腐蚀;钛、铌等稳定化元素能降低产生晶间腐蚀的敏感性,从而提高材料抗晶间腐蚀的能力。


5. 发生晶间腐蚀的电化学条件:①晶粒和晶界区的组织不同,因而电化学性质存在显著差异,晶界为阳极,晶粒为阴极,两极电位不同,形成电位差,这是产生晶间腐蚀的内因条件;②腐蚀和应力、晶界间的不均匀性有关,晶粒和晶界的差异要在一定的条件和环境温度下才能显露出来。在腐蚀介质和内、外应力的作用下,晶界的电化学腐蚀就显现出来,这是产生腐蚀的外因条件。

不锈钢精密管为何会产生晶间腐蚀?.png 

引起不锈钢精密管晶间腐蚀的原因有很多,它与设计、制造、材料、工艺、焊接、维护保养、使用管理等各方面因素有关,正确地选择材料和热处理工艺,可有效地防止晶间腐蚀的产生。


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