1. 不锈钢几种常见的腐蚀类型
金属材料在工业生产中的腐蚀失效方法是多种多样的。不一样资料在不一样负荷及不一样介质环境的效果下,其腐蚀方法首要有以下几类:
通常腐蚀:金属暴露外表发作大面积的较为均匀的腐蚀,虽降低构件受力有用面积及其使用寿命,但比部分腐蚀的危害性小。
晶间腐蚀:指沿品界进行的腐蚀,使晶粒的衔接遭到损坏。这种腐蚀的危害性最大,它可以使金属变脆或损失强度,敲击时失掉金属动静,易构成俄然事端。晶间腐蚀为奥氏体不锈钢的首要腐蚀方法,这是因为晶界区域与晶内成分或应力有不一样,致使晶界区域电极电位明显降低而构成的电极电位助不一样所构成的。
应力腐蚀:金属在腐蚀介质及拉应力(外加应力或内应力)的一起效果下发作决裂表象。开裂方法首要是沿晶的、也有 穿晶的,这是一种风险的低应力脆性开裂、在氯化介质和碱性氧化物或其它水溶性介质中常发作应力腐蚀,在许多设备的事端中占相当大的份额。
点腐蚀:点腐蚀是发作在金属外表部分区域的一种腐蚀损坏方法、点腐蚀构成后能迅速地向深处开展,最终穿透金属。点腐蚀危害性很大,尤其是对各种容器是极为晦气的。呈现点腐蚀后应及时磨光或涂漆,以避免腐蚀加深。
点腐蚀发作的原因是在介质的效果下,金属外表钝化膜遭到部分损坏而构成的。或许在富含氯离子的介质中,资料外表缺点疏松及非金属夹杂物等都可致使点腐蚀。
腐蚀疲惫:金属在腐蚀介质及交变应力效果下发作的损坏、其特点是发作腐蚀坑和很多裂纹。明显降低钢的疲惫强度,致使过早开裂。腐蚀疲惫不一样于机械疲惫,它没有必定的疲惫极限,跟着循环次数的添加,疲惫强度一直是降低的。
除了上述各种腐蚀方法以外,还有因为微观电池效果而发作的腐蚀。例如,金属构件中铆钉与铆接资料不一样、异种金属的焊接、船体与螺旋桨资料不一样等因电极电位不一样而构成的腐蚀。
从上述腐蚀机理可见,避免腐蚀的着眼点应放在:尽可能削减原电池数量,使钢的外表构成一层安稳的、完好的、与钢的基体联系结实的钝化膜;在构成原电池的情况下,尽可能削减南北极间的电极电位差。
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2. 为什么经受焊接的奥氏体不锈钢有晶间腐蚀,而不焊接的不锈钢
自上世纪二十年代工业界采用奥氏体不锈钢以来,发现这类钢焊接后,温度为450℃~800℃的热影响区在许多介质中产生晶间腐蚀。这些介质主要是热的浓度为50%~65%的硝酸,含铜盐和氧化铁的硫酸溶液、热有机酸等。后来发现这类钢在450℃~800℃工作,或在该温度下进行时效处理(或保温或缓慢冷却)时,也会得到由于焊接加热的同样效果。这种时效处理会导致不锈钢晶间腐蚀的敏感性,所以又称敏化处理。而把容易引起晶间腐蚀的温度区间450℃~800℃称为敏化温度。
近年来的研究证明,这种腐蚀形式不仅在铬钢、铬镍钢中存在,而且在镍、铜、铝基合金中也存在。晶间腐蚀产生的原因是晶界和晶内的化学成分不均匀性。
在不锈钢和镍基合金中,晶间腐蚀的机制可以分为三种基本类型:一是腐蚀与保证材料在该介质中耐蚀的元素沿晶界区贫化有关;二是腐蚀与沿晶界析出物的化学稳定性有关;三是腐蚀由降低基体耐蚀性的表面活性元素沿晶界偏析所引起。
奥氏体不锈钢晶间腐蚀主要是在敏化温度区间内容易导致沿晶界析出连续网状富铬的(Cr,Fe)23C6。从而使晶界周围基体产生贫铬区,贫铬区的宽度约为10-5cm。在析出(Cr,Fe)23C6时间不太长的时间内,由于铬的扩散速度较慢,贫铬区得不到恢复。贫铬区的产生使得晶界附近的铬含量被降低到n/8量限度以下,因而贫铬区成为微阳极而发生腐蚀。若在敏化温度范围内长期加热,则可通过铬的扩散消除贫铬区,晶间腐蚀倾向可以被消除。
3. 请用贫铬理论解释奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的机理
依据贫铬理论说明,常用的奥氏体不锈钢,在氧化性或弱氧化性介质中之所以发生晶间腐蚀,八成是由于加工或运用时受热不当引起的。所谓受热不当是指钢受热或缓慢冷却经过450~850 ℃温度区,钢就会对晶间腐蚀发生敏感性。
所以这个温度是奥氏体不锈钢运用的危险温度。不锈钢材料在出厂时现已固溶处理,所谓固溶处理就是把钢加热至1050~1150 ℃后进行淬火,目的是获得均相固溶体。奥氏体钢中含有少量碳,碳在奥氏体中的固溶度是随温度下降而减小的。
如0Cr18Ni9Ti,在1100 ℃时,碳的固溶度约为0.2%,在500~700℃时,约为0.02%。所以经固溶处理的钢,碳是过饱和的。
当钢材无论是加热或冷却经过450~850℃时,碳便可构成(Fe 、Cr)23C6 从奥氏体中分出而分布在晶界上。(Fe、Cr)23C6的含铬量比奥氏体基体的含铬量高许多,它的分出天然耗费了晶界附近很多的铬,而耗费的铬不能从晶粒中经过涣散及时得到补偿。
由于铬的涣散速度很慢,作用晶界附近的含铬量低于钝化有必要的的定量(即12 %Cr),构成贫铬区,因而钝态受到破坏,晶界附近区域电位下降,而晶粒本身仍坚持钝态,电位较高,晶粒与晶界构成活态———钝态微电偶电池,电池具有大阴极、小阳极的面积比,这样就导致晶界区的腐蚀。
(3)什么不锈钢的晶间腐蚀扩展阅读:
预防措施
1 、调整焊缝的化学成份,加入稳定化元素减少形成碳化铬的可能性,如加入钛或铌等。
2 、减少焊缝中的含碳量,可以减少和避免形成铬的碳化物,从而降低形成晶界腐蚀的倾向,含碳量在0.04%以下,称为“超低碳”不锈钢,就可以避免铬的碳化物生成。
3、控制在危险温度区的停留时间,防止过热,快焊快冷,使碳来不及析出。
4. 奥氏体不锈钢晶间腐蚀
奥氏体不锈钢具有优良的抗均匀腐蚀的能力,但在一定成分、应力和腐版蚀介质下特别容易发生晶权间腐蚀,这种腐蚀是由敏化引起的.所谓敏化是指奥氏体不锈钢在cr的碳化物沿其晶界脱溶的温度下保持足够长的时间,而引起对晶间腐蚀敏感的现象[1].经过热处理的不锈钢,在晶界上析出cr23c6,使晶界附近形成贫cr区,从而发生晶间腐蚀.因此,工业上迫切需要一种快速、无损和定量的现场技术检测不锈钢的晶间腐蚀敏感性
5. 不锈钢晶间腐蚀是什么意思
不锈钢晶间腐蚀就来是晶粒间界是结源晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀,大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。 参考http://www.jsxhhx.com
6. 铁素体不锈钢晶间腐蚀的主要原因是什么
铁素体不锈钢晶间腐蚀的特点:1.铁素体不锈钢从约925℃以上急速冷却(变为敏回化态答),易发火晶间腐蚀,另外,从冷却速度的影响来看,以空冷后的晶间腐蚀倾向最大;2.焊后的普通铁素体不锈钢产生晶间腐蚀的位置是在焊接接头的紧邻熔合线处;3.对于已处于晶间腐蚀敏感状态的铁素体不锈钢,一般经由大约700一800℃短时间回火处理便可减少或消除晶间腐蚀倾向;4.即使碳含量降低至超低碳钢级(0.03%c)以下,仍不足以避免晶间腐蚀倾向,而须要更高的纯度。与奥氏体比较起来不同之处:1.敏化温度不同2.产生的含碳量不同3.焊后产生晶间腐蚀的位置不同4.消除晶间腐蚀的热处理温度不同
7. 18—8不锈钢产生晶间腐蚀的原因和阻止方法
18-8不锈钢产生晶间腐蚀的原因和阻止方法:
晶间腐蚀出现于某些特殊的合金中,通常当它们在焊接或热处理期间加热到其敏感温度区时即可能会发生晶间腐蚀。
晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。当诸如某些不锈钢合金加热到425-870℃,铬的碳化物即会在晶粒边界析出。导致碳化物附近出现贫铬区同时影响晶界区的钝化性。
在特殊介质中,如硝酸或高温水中,可能出现低铬区的溶蚀现象。晶粒是以一种砂糖似的表面出现的。当用一取样器擦过时,它们很容易被擦掉。不锈钢和镍合金的晶间腐蚀可以通过采用低碳合金、加入碳化物形成元素如钛或铌,或利用稳定化退火来使之避免。晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏,它与一般选择性腐蚀不同之处在于,腐蚀的局部性是显微尺度的,而宏观上不一定是局部的。晶界上优先腐蚀,虽然外观上保持着金属光泽,但晶粒间渐渐失去联系以致晶粒脱落。
晶间腐蚀的影响因素:金属的化学成分和金相组织。含碳量愈高,愈易产生晶间腐蚀。铁素体的存在可以防止晶间腐蚀,但晶粒度过大则会加速晶间腐蚀。焊前钢材的受热情况,若钢材受过550~850℃的预热,则易发生晶间腐蚀。焊接、使用过程中存在应力。在中等氧化性环境中易产生晶间腐蚀。
为此,应选用稳定性好的低碳不锈钢,极低含碳量和较高钛、铌、钽、锆含量的焊接材料,但该种焊缝强度低且易产生热裂。