304奧氏體不銹鋼在酸性氯離子溶液中應(yīng)力腐蝕性能的研究

??????????????????????????????????????????????????????20091201 ??????????????????????????????????????(1?ì1.???316l????????????????????[????]2009?????http://d.g.wanfangdata.com.cn/thesis_y1607093.aspx

利用活性屏離子熱處理技術(shù)對(duì)aisi304奧氏體不銹鋼進(jìn)行低溫離子滲碳(as-pc)處理,可以在不銹鋼表面形成一層無碳化鉻析出的碳的過飽和固溶體(sc相)。處理后的奧氏體不銹鋼可以在不降低耐蝕性能的基礎(chǔ)上大幅度提高不銹鋼表面的硬度,并解決了不銹鋼直流離子滲碳溫度均勻性差,工件存在邊緣效應(yīng)等問題,aspc滲碳試樣表面基本可以保持原色。

采用直流脈沖等離子體源對(duì)304不銹鋼試樣表面進(jìn)行離子滲氮改性,通過xrd、sem及顯微硬度計(jì)對(duì)滲氮前后的不銹鋼試樣表面進(jìn)行成分、形貌及硬度分析,應(yīng)用電化學(xué)阻抗譜分析滲氮前后試樣表面的耐蝕性能。結(jié)果表明:滲氮后,不銹鋼試樣表面形成了γ_n相改性層,γ_n相改性層的平均硬度值為hv_(0.1n)690.1mpa,比滲氮前的硬度提高了5倍多。與滲氮前相比,滲氮后的容抗弧直徑變大,中頻區(qū)相位角平臺(tái)顯著變寬,說明氮離子注入層使電極反應(yīng)速率變慢,腐蝕速度減小,耐蝕性增強(qiáng)。

奧氏體不銹鋼一般情況下具有較好的耐腐蝕性,但在特殊的操作工況下,此材料不但不能有效地抑制腐蝕,反而還會(huì)出現(xiàn)諸如點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕等現(xiàn)象,后兩種腐蝕其隱蔽性和危害性遠(yuǎn)大于其他腐蝕給工程帶來的安全隱患要重大。文章著重介紹奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕及其防護(hù)。

奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕裂紋的特征 ①應(yīng)力腐蝕裂紋的形成對(duì)腐蝕介質(zhì)有匹配型，形成有關(guān)環(huán)境因 素相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力腐蝕裂紋特有的名稱：如氯化物應(yīng)力腐蝕裂紋 （chloridescc）、氫氧化鈉應(yīng)力腐蝕裂紋（causticscc）、連多硫酸 應(yīng)力腐蝕裂紋(polythionicacidscc)等，表示導(dǎo)致不銹鋼應(yīng)力腐蝕裂 紋的環(huán)境中分別含有氯化物、氫氧化鈉、微信公眾號(hào)：hcsteel連多硫 酸等。而高溫水致應(yīng)力腐蝕裂紋（high-temperaturewaterscc）指模 擬沸水或者加壓水作為冷卻液環(huán)境下的應(yīng)力腐蝕裂紋。它是在有表面 拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的。 ②應(yīng)力腐蝕裂紋的產(chǎn)生有其局限性，裂紋只發(fā)生在局部，而不 是在整個(gè)與腐蝕介質(zhì)接觸的表面上。 ③應(yīng)力腐蝕裂紋總是從與腐蝕介質(zhì)接觸的表面開始，并沿厚度 方向縱深發(fā)展，不斷地沿其尖端作選擇性腐蝕，可在不大的拉應(yīng)力作 用下迅速擴(kuò)展，在幾乎

南平市某生物化學(xué)企業(yè)30多臺(tái)18-8型奧氏體不銹鋼制發(fā)酵設(shè)備,使用2.5～4年后,發(fā)現(xiàn)內(nèi)外表面存在大量裂紋。本文對(duì)裂紋產(chǎn)生的原因和對(duì)策進(jìn)行探討。

針對(duì)石油化工設(shè)備運(yùn)行的特點(diǎn)，介紹了奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕的常見工況，著重分析了應(yīng)力腐蝕的條件、腐蝕機(jī)理及防護(hù)措施，為奧氏體不銹鋼的選材和使用提供參考。

304cl-含量標(biāo)準(zhǔn) 25℃時(shí)100mg/l 50℃時(shí)75mg/l 75℃時(shí)40mg/l 100℃時(shí)20mg/l 120℃時(shí)10mg/l 下面是不同氯離子含量對(duì)應(yīng)的材料選擇，僅供參考 氯離子對(duì)不銹鋼鈍化膜的破壞2p'd!t3t$hl5b#g!x#? 處于鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應(yīng)能力，即鈍化膜的溶解和修復(fù)（再鈍化）處于動(dòng)平衡狀態(tài)。 當(dāng)介質(zhì)中含有活性陰離子（常見的如氯離子）時(shí)，平衡便受到破壞，溶解占優(yōu)勢(shì)。其原因是 氯離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在鈍化膜上，把氧原子排擠掉，然后和鈍化膜中的陽離子結(jié)合 成可溶性氯化物，結(jié)果在新露出的基底金屬的特定點(diǎn)上生成小蝕坑（孔徑多在20～30μm）， 這些小蝕坑稱為孔蝕核，亦可理解為蝕孔生成的活性中心。氯離子的存在對(duì)不銹鋼的鈍態(tài)起 到直接的破環(huán)作用。對(duì)含不同濃度氯離子

[材料]304不銹鋼應(yīng)力腐蝕的臨界氯離子濃度[] jonsonw 管理員 樓主 發(fā)表于2011-5-311:20|只看該作者|倒序?yàn)g覽| 打印 根據(jù)文獻(xiàn)資料顯示：304不銹鋼在60攝氏度溶液中發(fā)生應(yīng)力 腐蝕的臨界氯離子濃度約為90mg/l 不銹鋼防銹的機(jī)理是合金元素形成致密氧化膜，隔絕氧接觸， 阻止繼續(xù)氧化。所以不銹鋼并不是“不銹”。不銹鋼在氯離子 存在下的環(huán)境中，腐蝕很快，甚至超過普通的低碳鋼。 氯離子對(duì)不銹鋼鈍化膜的破壞: 處于鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應(yīng)能力，即鈍化膜的溶解和修復(fù) （再鈍化）處于動(dòng)平衡狀態(tài)。當(dāng)介質(zhì)中含有活性陰離子（常見 的如氯離子）時(shí)，平衡便受到破壞，溶解占優(yōu)勢(shì)。其原因是氯 離子能優(yōu)先地有選擇地吸附在鈍化膜上，把氧原子排擠掉，然 后和鈍化膜中的陽離子結(jié)合成可溶性氯化物，結(jié)果在新露出的 基底金屬的特定點(diǎn)上生成小蝕坑（孔徑多在2

循環(huán)水不銹鋼換熱器抗氯離子應(yīng)力腐蝕研究 換熱設(shè)備中水冷器的冷卻介質(zhì)一般為工業(yè)循環(huán)水，循環(huán)水中常有的cl－與換熱器典型部 位應(yīng)力的共同作用，常常會(huì)造成cl－應(yīng)力腐蝕開裂(scc)，對(duì)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。隨著循環(huán)水回 用污水量的增加和濃縮倍數(shù)的提高，這種威脅也越來越強(qiáng)，該文就cl－在循環(huán)水中的最大允許 含量進(jìn)行了探討。 1·不銹鋼應(yīng)力腐蝕破裂的影響因素 影響不銹鋼應(yīng)力腐蝕破裂的因素十分復(fù)雜，一般情況下cl－含量、硫化氫含量、ph值和溫 度都會(huì)對(duì)材料的應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生影響，該文主要討論介質(zhì)環(huán)境對(duì)不銹鋼應(yīng)力腐蝕破裂的影響，如 介質(zhì)中特殊陰離子含量、ph值和溫度等。 1.1cl－含量的影響 應(yīng)力腐蝕破裂對(duì)介質(zhì)具有選擇性，破裂只在特定的合金-環(huán)境中發(fā)生，對(duì)奧氏體不銹鋼而言， cl－，f－，br－，h2sxo6和h2s等是其發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的特定環(huán)境。在含有cl－的工業(yè)循 環(huán)水環(huán)境

介紹了304奧氏體不銹鋼的特點(diǎn),分析了其發(fā)生晶間腐蝕的機(jī)理、原因及影響因素,并提出了防止晶間腐蝕的有效措施。

一般情況下奧氏體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性,但在特殊的工況條件下,也會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象,給工程帶來極大的安全隱患。論述了奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕發(fā)生的條件、腐蝕的機(jī)理及防護(hù)措施,為解決奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕失效的問題提供了依據(jù)。

通過對(duì)武清區(qū)某醫(yī)院的一臺(tái)方箱式壓力蒸汽消毒器內(nèi)筒產(chǎn)生穿透性裂紋事故的原因進(jìn)行分析,進(jìn)一步提出了相應(yīng)的預(yù)防措施,可預(yù)防避免此類事故的再次發(fā)生,保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 第1頁共17頁 腐蝕與不銹鋼 應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力腐蝕是指零件在拉應(yīng)力和特定的化學(xué)介質(zhì)聯(lián)合作用下所產(chǎn)生的低應(yīng)力脆性斷裂現(xiàn)象。 應(yīng)力腐蝕由殘余或外加應(yīng)力導(dǎo)致的應(yīng)變和腐蝕聯(lián)合作用產(chǎn)生的材料破壞過程。應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致材料的斷裂稱為 應(yīng)力腐蝕斷裂。 它的發(fā)生一般有以下四個(gè)特征：一、一般存在拉應(yīng)力，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)壓應(yīng)力有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。二、對(duì)于 裂紋擴(kuò)展速率，應(yīng)力腐蝕存在臨界kiscc，即臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子要大于kiscc，裂紋才會(huì)擴(kuò)展。三、一般應(yīng)力 腐蝕都屬于脆性斷裂。四、應(yīng)力腐蝕的裂紋擴(kuò)展速率一般為10-6～10-3mm/min，而且存在孕育期，擴(kuò)展區(qū)和瞬 段區(qū)三部分 應(yīng)力腐蝕機(jī)理的機(jī)理一般認(rèn)為有陽極溶解和氫致開裂 晶間腐蝕 說明:局部腐蝕的一種。沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕。主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分 的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)

一、前言c15不銹鋼是針對(duì)海水,油田污水以及其它含氯離子介質(zhì)腐蝕而研制的不銹鋼,它具有優(yōu)異的耐點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕性能,其耐蝕性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過18-8ti,316等不銹鋼,達(dá)到美國(guó)優(yōu)秀耐海水不銹鋼al-6x的水平。與后者相比,c15鋼成份簡(jiǎn)單、熔煉方便,適宜于制造各種鑄鍛件,在18-8ti,316等不銹

采用慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)(ssrt)、掃描電鏡(sem)斷口分析以及金相顯微組織分析等方法對(duì)tp405鐵素體不銹鋼及2205雙相不銹鋼在酸性介質(zhì)中應(yīng)力腐蝕開裂(pscc)行為進(jìn)行了研究。并評(píng)定鐵素體不銹鋼與雙相不銹鋼在酸性介質(zhì)中應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性。為在酸性介質(zhì)中選擇容器用鋼提供依據(jù)。結(jié)果表明,拉伸試樣全部斷裂在焊縫或熱影響區(qū)。試樣斷口形貌呈準(zhǔn)解理斷裂和韌性斷裂。2205雙相不銹鋼的應(yīng)力腐蝕敏感性比tp405鐵素體不銹鋼低。

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冷加工變形對(duì)奧氏體不銹鋼耐腐蝕性的影響 1引言 奧氏體不銹鋼是不銹鋼類中鋼種最多、使用量最大的一種,約占整個(gè)不銹鋼產(chǎn)量 的65%～70%[1]。奧氏體不銹鋼具有優(yōu)越的耐蝕性,從20年代開始,工業(yè)界特別是化學(xué) 工業(yè)界,綜合考慮力學(xué)耐蝕及工業(yè)性能,廣泛采用奧氏體不銹鋼制作工程構(gòu)件。然而, 在奧氏體不銹鋼的使用過程中,人們逐漸發(fā)現(xiàn)了因腐蝕開裂引起泄露事故[2]。如核電 站登月艙、火箭、船只、儲(chǔ)罐以及各種石油化工管路設(shè)備、建筑物等等,都發(fā)生過許 多起應(yīng)力腐蝕破裂事故;更為常見的是在石油、化學(xué)工業(yè)中,廣泛采用321、304、316 等亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼制造設(shè)備,在含硫氯介質(zhì)中通常發(fā)生嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕穿孔事故, 造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失并嚴(yán)重危及生產(chǎn)和人身安全。亞穩(wěn)態(tài)的奧氏體不銹鋼材料在設(shè)備 的加工制造過程中,要經(jīng)過冷軋、冷拔、冷彎、平整及矯正等冷加工工藝,它會(huì)發(fā)生變

1 奧氏體不銹鋼的腐蝕 奧氏體不銹鋼不僅有良好的耐腐蝕性能，而且有良好的力學(xué)性能、工藝性能、 焊接性能、低溫性能和沒有磁性。漂亮美觀，是最理想的金屬材料。所以人們一 聽到奧氏體不銹鋼管用在自來水工程上，在施工中采用氬弧焊焊接，總是萬無一 失沒有問題的。其實(shí)恰恰相反，原因是一般自來水中都含有氯離子（cl一），微 量的cl一和o2一般影響很大,幾個(gè)ppmcl一加上微量o2,可以引起18/8鉻鎳不銹 鋼孔蝕和引力腐蝕的破壞. 一、據(jù)有關(guān)資料介紹，奧氏體不銹鋼腐蝕破壞事例 1、某工廠幾十臺(tái)不銹鋼儲(chǔ)罐，分別用板厚4—6mm的sus304、304l、316、 316l不銹鋼板焊接而成。在安裝后充水，水源來自消防龍頭，僅3—4個(gè)月放水 檢查時(shí)，就發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的點(diǎn)蝕，最多一個(gè)罐達(dá)200多個(gè)蝕孔，最深達(dá)4—5mm，儲(chǔ) 罐已不能正常使用，只好報(bào)廢，造成巨大

1 奧氏體不銹鋼的腐蝕 奧氏體不銹鋼不僅有良好的耐腐蝕性能，而且有良好的力學(xué)性能、工藝性能、 焊接性能、低溫性能和沒有磁性。漂亮美觀，是最理想的金屬材料。所以人們一 聽到奧氏體不銹鋼管用在自來水工程上，在施工中采用氬弧焊焊接，總是萬無一 失沒有問題的。其實(shí)恰恰相反，原因是一般自來水中都含有氯離子（cl一），微 量的cl一和o2一般影響很大,幾個(gè)ppmcl一加上微量o2,可以引起18/8鉻鎳不銹 鋼孔蝕和引力腐蝕的破壞. 一、據(jù)有關(guān)資料介紹，奧氏體不銹鋼腐蝕破壞事例 1、某工廠幾十臺(tái)不銹鋼儲(chǔ)罐，分別用板厚4—6mm的sus304、304l、316、 316l不銹鋼板焊接而成。在安裝后充水，水源來自消防龍頭，僅3—4個(gè)月放水 檢查時(shí)，就發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的點(diǎn)蝕，最多一個(gè)罐達(dá)200多個(gè)蝕孔，最深達(dá)4—5mm，儲(chǔ) 罐已不能正常使用，只好報(bào)廢，造成巨大

用電化學(xué)測(cè)量技術(shù),對(duì)含f-和cl-稀醋酸介質(zhì)中316不銹鋼的腐蝕行為進(jìn)行了研究.結(jié)果表明,316不銹鋼在低濃度f-/cl-稀醋酸溶液中能夠鈍化,致密鈍化膜為雙層結(jié)構(gòu);f-能加速其均勻腐蝕,但加速作用不顯著,濃度不同的含f-稀醋酸介質(zhì)中均無點(diǎn)蝕.

304奧氏體不銹鋼的熱處理工藝研究