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卫生级不锈钢管(无缝)的晶间腐蚀情况


奥氏体型的卫生级不锈钢管(无缝)以及焊接卫生级不锈钢管是目前生产和使用最多的钢种,在使用时,基本都会涉及到焊接工艺。本文中探讨的晶间腐蚀即为焊接区的晶间腐蚀情况。

在焊接后的焊缝和热影响区,热影响区的温度为(550~800°C)的介质中间极容易产生晶间腐蚀。且危害性很大,成分为50%~65%硝酸,含铜盐和氧化铁的硫酸溶液、热有机酸等。产生原因:由卫生级不锈钢管化学成分中的碳元素引起的。碳元素在550~800°C中的650°C时最为敏感,而且碳含量越高,晶间腐蚀倾向性越严重。

在晶界上碳元素和铬元素形成Cr23C6,大量的铬被化合成Cr23C6,导致铬数量减少,形成贫铬区。在很多介质中,贫铬区没有钝化的能力,且会成为微阳极而产生腐蚀。可以通过长期加热使铬扩散以消除贫铬区,则可以消除晶间腐蚀的倾向。

既然晶间腐蚀的原因是碳元素的含量高,那么减少碳元素的含量,就可以减少晶间腐蚀的情况。这是最有效的防止情况发生的途径——采用超低碳不锈钢来生产卫生级不锈钢管,但碳含量需低至0.03%以下。

还有一种方法是加入一些元素,比如钛、铌。原理是,高温时,钛、铌的金属活动性比铬元素的强,先与钢中的碳形成化合物TiC或者NbChttp://www.jmbxgg.com/list/?6_1.html。如此则减少了贫铬区中碳的含量,排出了Cr23C6析出的可能。但温度若到1150°C,与钛、铌形成的化合物则会溶解,释放出化合态下的碳,还是不能避免Cr23C6的析出可能。因此,钛、铌的含量为0.8%≧钛质量分数≧5(碳质量分数-0.02%)、1.0%≧铌质量分数≧10(碳质量分数-0.02%

不锈钢中的10%50%体积的δ铁素体可以改善奥氏体卫生级不锈钢管中的晶间腐蚀倾向。不至于产生贫铬区。σ相在晶界析出也会造成晶间腐蚀、氮含量的不同,也会对晶间腐蚀产生不同程度的影响,氮含量低于0.16%时有利于改善奥氏体不锈钢的晶间腐蚀,但高于这个数值,就会增加晶间腐蚀的倾向。在氧化性介质中,奥氏体不锈钢经固溶处理后也会发生晶间腐蚀的情况。

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