晶间腐蚀.pdf
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1、 不锈钢产品晶间腐蚀的危害和防止措施 自然界的腐蚀无处不在,腐蚀给人类带来的危害和损失远远的超过了火灾、水灾和地震等自然灾害的总合,它可以在不知不觉中毁掉你能看到的东西,腐蚀造成损失是非常巨大的,而由于腐蚀引起的突发恶性事故,不仅仅带来巨大经济损失,而往往会引发火灾、中毒、爆炸、人身伤亡等灾祸,造成严重的社会后果,应引起我们的高度重视。据资料统计在石油化工设备腐蚀失效设备中,我国每年因金属腐蚀造成的损失至少 200 亿,晶间腐蚀占了 9%左右。1.晶间腐蚀的特征:晶间腐蚀与一般的腐蚀不同,它不是从金属外表面开始,而是集中发生在金属的晶界区,沿着金属晶界向内部扩展。这种腐蚀使得金属在外表面看不出
2、任何迹象的情况下,完全丧失其力学性能,危害极大。已晶间腐蚀的不锈钢产品,表面看起来还是很光亮的,但是内部已经损坏,严重时已失去金属的声音,在外表面轻轻的敲击就会破碎成细粒。用显微镜观察,发现晶界已成网状,晶界区因腐蚀已造破坏,这时晶粒已接近分离状态,稍受外力作用即发生晶界断裂,成为粉末,造成设备破坏和人员伤亡。晶间腐蚀隐蔽性强是突发事故,危害巨大。2.晶间腐蚀原因:介质:引起 A 氏体不锈钢晶间腐蚀的介质主要酸性介质,如工业醋酸、硫酸、硝酸、草酸、盐酸等,在强氧化性介质中,随着不锈钢中 Cr 含量的减少,出现晶界贫 Cr,因此晶界的腐蚀速度远远大于晶粒本体的腐蚀速度。不锈钢是否产生晶间腐蚀以及
3、腐蚀的程度取决于产品的受热过程,不锈钢在 450C850C 范围内加热,有产生晶间腐蚀的倾向,其中在 650C750C 范围内加热对晶间腐蚀最为敏感,此温度称为“敏化温度”,在敏化温度下产生的晶间腐蚀倾向的时间最短,加热时间越长,晶间腐蚀的倾向越大。晶界合金元素的贫 Cr 化是产生晶间腐蚀的主要原因,不锈钢在 450C850C 范围内,Cr 的碳化物主要在晶间析出,这种碳化物中 Cr 的含量远高于基体中的含 Cr 量,势必引起临近区域 Cr 的集聚和扩散,从而形成贫 Cr 区(Cr12%),贫 Cr 区不能抵抗某些介质的腐蚀,就形成晶间腐蚀。钢种的含碳量越高,碳向晶界扩散的倾向越大,晶间腐蚀的
4、倾向就越大,发生晶间腐蚀的电化学条件 晶粒和晶界区的组织不同,电化学性质存在显著差异,晶界为阳极,晶粒为阴极,两级的电位不同,形成电位差,这是产生晶间腐蚀的内因。腐蚀和应力、晶界间的不均匀性有关,晶粒和晶界间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了,这是产生腐蚀的外因条件。3.防止晶间腐蚀的措施:原材料 首先应满足晶间腐蚀的要求,进厂后进行复验,合格后入库。我司目前不锈钢材料晶间腐蚀的种类按 GB/T4334 标准中 E 法、B 法、C 法(三周期或五个周期)B 法、C 法试样尺寸及制备数量 E 法试样尺寸及制备数量 试验方法介绍
5、 板材晶间腐蚀检验的目的就是为了检测其腐蚀的程度,以及导致腐蚀的原因,并且得到一个确切的腐蚀数据。如板材不合格下面的产品制造也就无从谈起。焊接工艺评定:技术科负责按 NB/T47014 对不锈钢产品要求晶间腐蚀 B、C 的焊接接头进行系统的评定并完善评定报告,编制 WPS。焊接工艺通用要求:不锈钢材料厚度8mm 时应开坡口。有晶间腐蚀 E 法要求的产品仍按照原来的焊接方法执行,但纵缝、环缝应开内坡口,埋弧自动焊接后,背面碳弧气刨清根打磨后埋弧自动焊焊接,焊接规范按工艺执行。有晶间腐蚀 B 法、C 法要求的产品、塔器应严格按照 W17-58 塔的焊接方法和工艺执行。受压元件的焊缝不允许采用 CO
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