影響大口徑不銹鋼管晶間腐蝕的因素
影響大口徑不銹鋼管晶間腐蝕的因素
1.加熱溫度和加熱時間
當加熱溫度小于450℃或大于850℃時,不會發生晶間腐蝕。因為由于450℃時,溫度較低不會形成碳化鉻化合物。而在溫度超過850℃時,晶粒內的鉻擴散能力大大加強,有足夠的鉻擴散到晶界和碳結合,不會形成貧鉻區。所以產生的晶間腐蝕的加熱溫度一般是在450℃至850℃之間,稱為產生晶間腐蝕的“危險溫度區”。其中尤其以650℃為最危險。焊接時,熱影響區中處于危險溫度區的地帶最易產生晶間腐蝕。因此,在450℃至850℃的溫度區間加熱時間越長,產生晶間腐蝕的危險性越大,如450℃至850℃間的冷卻速度越大,則產生晶間腐蝕的可能性就越小。
2.鋼中的含碳量
隨奧氏體大口徑不銹鋼管中含碳量的增加,在晶間形成貧鉻區的機會就增加,導致產生晶間腐蝕的傾向也越大。所以碳是晶間腐蝕最有害的元素。奧氏體大口徑不銹鋼管據含碳量分:一般含碳量(<=0.14%),低碳級(<=0.06%)和超低碳級(<=0.03%)。室溫時奧氏體鋼中能溶解的最大含碳量是0.02~0.03%,所以超低碳奧氏體大口徑不銹鋼管實際是不會產生晶間腐蝕的,是一種優良品種的大口徑不銹鋼管。
3.金相組織的影響
大口徑不銹鋼管的金相組織如果是單相奧氏體,則其抗晶間腐蝕能力較差,如果組織中有鐵素體存在,形成奧氏體加鐵素體的雙相組織,則會大大提高其抗晶間腐蝕能力。
因為鉻在鐵素體中的擴散速度快,碳化鉻在鐵素體內部及其附近析出,減輕了奧氏晶間貧鉻現象。同時鐵素體分隔了奧氏體晶粒之間的連續晶界,使之不產生連續的晶間貧鉻區,因而提高了抗晶間腐蝕的能力。但是奧氏體大口徑不銹鋼管中的組織中鐵素體含量不能太多,否則易引起焊接接頭的脆化現象。
4.熱處理工藝的影響
通過熱處理可消除貧鉻區,穩定金屬組織,可有效的減少晶間腐蝕的產生。
5.其他元素的影響
如在大口徑不銹鋼管中加入鈦、鈮等與碳的結合能力比鉻更強的元素,能夠與碳結合成穩定的碳化物,可以避免在奧氏體中形成貧鉻區,這些元素稱為穩定劑,并且鈦和鈮還是形成鐵素體的元素,加入后會促使形成雙相組織。所以,通過添加這些元素可以減少晶間腐蝕的產生。