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一、不锈钢的晶间腐化机理
铬在耐蚀性方面起着决定性的作用。不锈钢外貌氧化形成致密的Cr2O3,与基体牢固结合,阻止介质的腐化;随着温度的降低,C在不锈钢中的溶解度降低。温度降低后,过饱和碳以Cr23C6碳化物的形式析出,冷却至400 ~ 300℃;由于Cr23C6的形成,在晶界处形成了一个CR差区。在压力容器的制造历程中,如焊接、热成形、退火等,冷却速度慢,铬缺乏水平严重,使不锈钢处于更严重的敏化状态;CR贫区和Cr23C6在强氧化介质中迅速溶解,使晶界腐化速率远远凌驾晶界腐化速率,即晶间腐化;差铬区与颗粒在腐化介质中形成电化学腐化回路。铬差区为阳极,颗粒为阴极,小阳极和大阴极,大大加速了晶间腐化的速度;
二、晶间腐化检测要领对证料的适用性
不锈钢常用的检测要领是硫酸-硫酸铜-铜屑法(GB / t4334-2008, ASTM a262e);镍基合金常用的检测要领是50%硫酸-硫酸铁法(GB / t15260-94 a, ASTM G28 a);10%草酸法可作为奥氏体不锈钢种种检验要领(热酸试验)的筛选要领;焊接不锈钢容器的焊接接头对晶间腐化的敏感性一般不接纳硝酸-氢氟酸法;在检测晶界铬差区引起的晶间腐化敏感性时,检查要领顺序为硫酸-硫酸铜法、硫酸-硫酸铁法和硝酸法。
三、制造历程中制止晶间腐化的要领
1.质料的选择:焊接质料可以选择降低碳含量,增加Cr、Mo的含量,添加钛、Nb等稳定元素,减少Cr23C6的析出。
2.降低敏化:在焊接历程中,可以降低线能量;快速冷却;降低层间温度,减少焊接的影响。
3.焊缝后热处理:焊接接头的固溶处理和快速冷却可使质料的晶间腐化敏感性极低。
4.稳定化热处理:对稳定化奥氏体不锈钢进行稳定化热处理(一般为870℃热处理2h)。