企業(yè)郵局 | 中文 English 
 
首 頁(yè) 關(guān)于宏盛 產(chǎn)品展示 新聞中心 質(zhì)檢設備 質(zhì)保體系 客戶(hù)案例 留言反饋 聯(lián)系我們
 
新聞中心
News Center 當前位置:首 頁(yè) >> 新聞中心 >> 正文
企業(yè)資訊
不銹鋼行情
不銹鋼材質(zhì)
不銹鋼管
不銹鋼標準
浙江不銹鋼管
不銹鋼鋼管
不銹鋼管廠(chǎng)
不銹鋼管價(jià)格
不銹鋼管規格
不銹鋼常識
聯(lián)系我們
電話(huà):0578-8687988
手機:136 6655 9026
郵箱:zjhstg@126.com
OICQ:846622563
主營(yíng):不銹鋼管
地址:浙江省麗水市松陽(yáng)不銹鋼管產(chǎn)業(yè)基地卯山路10號
奧氏體不銹鋼管晶間腐蝕的敏感性分析說(shuō)明
發(fā)布者:不銹鋼管廠(chǎng)(www.freedatinginperth.com) 發(fā)布時(shí)間:2021/11/19 閱讀:1659

  浙江宏盛特鋼有限公司為了研究1Cr17Mn6Ni5N奧氏體不銹鋼管的晶間腐蝕行為,通過(guò)光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線(xiàn)衍射儀(XRD)和晶間腐蝕試驗研究了其在不同敏化溫度和冷卻方式下,晶間碳化物的析出和耐晶間腐蝕性能的變化。結果表明:1Cr17Mn6Ni5N奧氏體不銹鋼管在敏化溫度區間內加熱時(shí),晶界碳化物隨加熱溫度的上升而增加,加熱溫度為850℃左右時(shí)晶界析出碳化物最多,主要為Cr23C6和Cr7C3;在敏化溫度區間內相同加熱溫度時(shí),水冷可顯著(zhù)減少其晶界碳化物的析出;1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管對晶間腐蝕不敏感。

 晶間腐蝕是奧氏體不銹鋼應用中常見(jiàn)的一種局部腐蝕,產(chǎn)生的根本原因是熱處理、焊接或其他受熱過(guò)程中的熱循環(huán)使其晶界析出碳化物,晶界附近的鉻含量減小至小于12%而形成了“貧鉻區”,腐蝕介質(zhì)的作用貧鉻區便產(chǎn)生晶間腐蝕。常用的202,304不銹鋼一般在650℃左右對晶間腐蝕最為敏感,且主要晶間析出物為Cr23C6。然而,由于各種不銹鋼化學(xué)成分的差異,其晶間腐蝕敏化溫度和晶間碳化物的析出會(huì )發(fā)生變化,因而呈現出的最敏感溫度范圍也不同。

 本工作通過(guò)分析不同溫度下1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管的碳化物析出和晶間腐蝕,研究了不同熱循環(huán)對其碳化物析出的影響規律,并對影響因素進(jìn)行了分析,以期為1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管的應用提供借鑒。

 

一、試驗

 以熱軋退火酸洗后的1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管為基材,其顯微結構為單相奧氏體組織,主要化學(xué)成分見(jiàn)表。將1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管分別加熱至450,650,850℃,保溫10分鐘,分別采用水冷和空冷方式冷卻到室溫。依據GB/T4334-2008《金屬和合金的腐蝕———不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》(E方法急性試驗),將其線(xiàn)切割成 100.0mm×20.0mm×4.5mm。用60,120號SiC金相砂紙逐級打磨表面,并用無(wú)水乙醇清洗。

 將100g符合GB/T665的硫酸銅分析純溶于700mL蒸餾水中;加入100mL符合GB/T625的純硫酸,用蒸餾水稀釋至1000mL,配制成硫酸-硫酸銅溶液。在帶磨口的錐形瓶底鋪上一層純度不小于99.5%(質(zhì)量分數)的銅屑,放入試樣;倒入硫酸-硫酸銅溶液,使試樣處于全浸泡狀態(tài),裝上回流冷凝器,接通冷卻水,將溶液加熱至微沸,保持16小時(shí)后取出。

 用蒸餾水沖洗掉表面腐蝕介質(zhì)并用毛刷和10%鹽酸清除腐蝕產(chǎn)物,用無(wú)水乙醇脫水并烘干,用電子天平稱(chēng)重,計算其平均腐蝕速率:

v = m1-m2A·t

   式中 v———平均腐蝕速率,g/(mm2·h)

 m1,m2———試樣腐蝕前后的質(zhì)量,g

         A———試樣工作表面積,mm2

         t———試驗周期,h

 采用ZWICKZ1200型萬(wàn)能材料試驗機進(jìn)行彎曲試驗,試樣彎曲角度為180°;用10倍放大鏡檢查彎頭處是否有因晶間腐蝕而產(chǎn)生的裂紋,以確定1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管晶間腐蝕的敏感性。

 晶間腐蝕后截取金相試樣,用200mL HCl+5g FeCl3+100mL H2O 溶液浸蝕后,采用Leica金相顯微鏡觀(guān)察其顯微組織。以晶間腐蝕后的試樣為陽(yáng)極,鉑電極為陰極,在35%(質(zhì)量分數)HClO4的酒精溶液中電解30分鐘,收集、過(guò)濾容器底部的沉積物,通過(guò)TD-3700X射線(xiàn)衍射儀分析其析出物的物相。

 

二、結果與討論

1. 顯微組織

  圖為1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管不同加熱溫度空冷、水冷后晶間腐蝕的顯微組織。由圖可以看出:試樣晶界析出物隨加熱溫度的上升而增加,加熱溫度為850℃時(shí),晶界析出物最多;水冷條件下試樣的晶界析出物少于空冷試樣。

2. 晶間腐蝕速率

  圖為3種加熱溫度、2種冷卻方式時(shí)試樣的晶間腐蝕速率。由圖可以看出: 2種冷卻方式試樣的腐蝕速率變化趨勢相同,腐蝕速率隨著(zhù)加熱溫度的上升而增加,加熱溫度為850℃時(shí)腐蝕速率最大;空冷試樣的腐蝕速率大于水冷試樣,加熱溫度由650℃增加到850℃時(shí),試樣的腐蝕速率增加幅度明顯大于加熱溫度由450℃到650℃時(shí)的幅度。由此可知,1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管的晶間腐蝕敏感性隨加熱溫度的升高而增加。

3. 析出物的物相

  圖為3種加熱溫度空冷、水冷后試樣的晶間析出物的XRD分析結果。由圖可以看出,試樣晶間析出物主要為Cr23C6和Cr7C3。

  圖為3種加熱溫度空冷、水冷后試樣的晶間析出物峰值的強度。由圖可以看出:空冷試樣晶間析出物的峰值強度大于水冷試樣,2種冷卻方式的峰值強度變化趨勢相同;峰值強度隨著(zhù)加熱溫度的上升而增加,850℃時(shí)峰值強度最大;加熱溫度由650℃增加到850℃時(shí),峰值強度的增加幅度明顯大于加熱溫度由450℃增加到650℃時(shí)的幅度。由此可知,16Cr奧氏體不銹鋼的晶間析出物在加熱溫度為850℃時(shí)顯著(zhù)增加,這與試樣晶間腐蝕速率的變化趨勢相同。

  通常,鋼中含碳量降至0.03%以下即可滿(mǎn)足抗晶間腐蝕性能的要求,鋼中加入鈦,鈮等元素能形成穩定碳化物(TiC或NbC),也可防止其晶間腐蝕。鋼中含有的某些合金元素也會(huì )促進(jìn)碳化物的析出,如硅元素,即使在鋼中碳含量很低的情況下,它的偏析也會(huì )促使碳化物在較短的時(shí)間內析出,從而造成晶間腐蝕。因為1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管中碳含量為0.068%,硅含量為0.450%,且不含鈦和鈮等強碳化物形成元素,故在加熱保溫過(guò)程中出現了碳化物的析出。在不含鈦,鈮等強碳化物形成元素的奧氏體不銹鋼中Cr23C6為主要碳化物,而在1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管中則因碳含量較高而出現了Cr7C3。

  加熱溫度、保溫時(shí)間及冷卻方式主要通過(guò)影響碳原子的擴散而影響碳化物的析出。室溫下碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度約為0.006%,600℃時(shí)溶解度約為0.030%,1000℃時(shí)約為0.180%,隨著(zhù)加熱溫度的增加,碳在奧氏體中的溶解度增加。在隨后的冷卻過(guò)程中,溶解在奧氏體中的碳會(huì )隨著(zhù)溫度的降低而析出,在敏化溫度區間停留時(shí)間越長(cháng),碳原子擴散越充分,晶界處鉻便會(huì )與碳結合形成碳化物。冷卻速度可以通過(guò)影響碳原子擴散而影響晶界碳化物的析出,冷卻速度越快,碳原子在敏化溫度區間擴散越不充分,晶間碳化物析出就越少。因此,在1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管敏化溫度(400~900℃)內,加熱溫度越高、冷卻速度越慢,碳化物的析出越多,水冷試樣的晶界析出碳化物遠少于空冷。

 

4. 晶間腐蝕的敏感性

1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管彎曲后雖然晶界存在黑色析出物,但表面均未產(chǎn)生晶間腐蝕裂紋,因而對晶間腐蝕不敏感。

 

三、結論

1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管在敏化溫度區間加熱時(shí),晶界碳化物隨加熱溫度上升而增加,加熱溫度850℃左右時(shí)晶界析出碳化物最多,主要為Cr23C6和Cr7C3。在敏化溫度區間加熱至相同溫度時(shí),水冷可顯著(zhù)減少晶界碳化物析出。1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管對晶間腐蝕不敏感。

 

 
 

打印本頁(yè) || 關(guān)閉窗口
      
公司地址:浙江省麗水市松陽(yáng)不銹鋼產(chǎn)業(yè)基地卯山路10號  電話(huà):0578-8687988  手機:136 6655 9026  傳真:0578-8687955 聯(lián)系人:劉磊