不銹鋼制品管是具有良好的力學(xué)性能、耐均勻腐蝕性能和焊接性能,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、化工等行業(yè)中。但是,根據(jù)實(shí)際情況來看,雖然不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能,依然會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕情況,不利于設(shè)施的正常應(yīng)用,尤其是對(duì)于石油、化工行業(yè)來說。接下來,正佳不銹鋼就帶你了解不銹鋼制品管晶間腐蝕的形成原因。
所謂的晶間腐蝕指的就是在一種特定的介質(zhì)內(nèi),其中存在的晶?;w、晶界以及晶間化合物能夠形成微電池效應(yīng),該效應(yīng)能夠?qū)е戮Яig喪失結(jié)合力,從而使金屬表面出現(xiàn)了局部的腐蝕。基于晶界與晶粒的差異,就有了貧鉻理論、陽極相理論和晶界吸附理論來解釋金屬材料的晶間腐蝕。
1、貧鉻理論 不銹鋼制品管之所以會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕情況,與鉻元素密切相關(guān),在鋼管的生產(chǎn)煉制過程中,在溫度達(dá)到400~850℃后,會(huì)達(dá)到敏化區(qū)間,而此時(shí),奧氏體內(nèi)會(huì)因析出碳化鉻,進(jìn)而生產(chǎn)貧鉻區(qū),給晶間腐蝕的發(fā)生形成了隱患。
貧鉻區(qū)的產(chǎn)生是不銹鋼焊管晶間腐蝕的重要影響因素,在生產(chǎn)制造過程中,因溫度的升高,碳元素會(huì)因溫度的升高而固溶于奧氏體機(jī)基體中,在溫度下降時(shí),碳元素會(huì)因溫度變化而出現(xiàn)飽和、擴(kuò)散至晶界的情況,從而會(huì)出現(xiàn)析出碳化鉻的情況??傊梢钥偨Y(jié)為材料處于特定的腐蝕介質(zhì)作用下,不銹鋼制品管具有晶間腐蝕敏感性。
2、晶界吸附理論 若不銹鋼管為加熱至1050℃的超低碳級(jí)不銹鋼,工作于強(qiáng)氧化環(huán)境(如硝酸加重鉻酸鹽),會(huì)因材料內(nèi)部的多種雜質(zhì)元素而出現(xiàn)晶界吸附情況,進(jìn)而引發(fā)晶間腐蝕情況。
3、陽極相理論 當(dāng)超低碳不銹鋼,特別是高Cr、Mo鋼在650-850℃受熱后,晶界σ相析出并溶解,在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中仍會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。原因是在晶界形成了由FeCr或MoFe金屬間化合物組成的σ相,或TiC、NbC 等,在強(qiáng)氧化性介質(zhì)條件下,σ等相發(fā)生嚴(yán)重的選擇性溶解。
晶間腐蝕可以分別產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)、焊縫或熔合線上,在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀線腐蝕。從含Ti、Nb穩(wěn)定化元素的316L不銹鋼管在強(qiáng)氧化介質(zhì)中的刀線腐蝕發(fā)生的部位來看,在熔化焊接時(shí),這個(gè)部位曾加熱到固相線附近的高溫,不僅M23C6已全部溶解,而且這類
不銹鋼制品管中的TiC或NbC也已全部溶解。在第二次加熱時(shí),這些碳化物都會(huì)沉淀,并且都易于沿晶界進(jìn)行,在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中,這種晶界沉淀的MC可以被溶解。
以上就是不銹鋼制品管晶間腐蝕的形成原因,分別有貧鉻理論、晶界吸附理論、陽極相理論。這三種理論并不相互抵觸,而是相輔相成的,實(shí)際上都是晶界區(qū)在腐蝕電池中為陽極,晶粒為腐蝕陰極,因而晶界、相界產(chǎn)生選擇性溶解的結(jié)果。