Starpgranulu korozija ir tipiska graudu robežai vērsta korozija, kas raksturīga tikai austenīta nerūsējošajam tēraudam, piemēram, 316. Korozija izplatās galvenokārt pa graudu robežām, nevis metāla matricu, kas liek materiālam zaudēt starpgranulāro saistīšanas spēku. Sildīšanas caurule kļūs trausla un pulverveida, iedarbojoties ar nelielu ārēju spēku, bez acīmredzama sienas biezuma zuduma, viegli izraisot pēkšņu lūzumu un vidēju noplūdi. Šis defekts galvenokārt rodas metināšanas termiskās apstrādes rezultātā un ir ļoti paslēpts ikdienas pārbaudēs. Šajā rakstā ir izstrādāts tā ģenerēšanas princips un sistemātiski profilakses risinājumi.
1. Starpgranulārās korozijas veidošanās mehānisms
Ja 316 nerūsējošais tērauds noteiktu laiku tiek turēts sensibilizācijas temperatūras diapazonā no 450 līdz 850 grādiem, oglekļa atomi materiāla iekšienē izkliedējas līdz graudu robežām un savienojas ar hromu, lai izgulsnētu hroma karbīdu (Cr₂3C₆). Nokrišņi patērē lielu daudzumu hroma elementu tuvu graudu robežām, veidojot hroma -noplicinātu zonu, kurā hroma saturs ir zemāks par kritisko pasivācijas slieksni. Sliktā hroma-graudu robežapgabals nevar izveidot pilnīgu pasīvo plēvi un kļūst par anoda zonu ar ļoti vāju izturību pret koroziju. Hlorīdu{8}}saturošā skābā vidē graudu robežas galvenokārt izšķīst gar kristālu tīklu, galu galā izraisot visa metāla sadalīšanos no iekšpuses uz āru. Galvenais pamatcēlonis irgraudu robežas hroma samazināšanās, ko izraisa karbīda nokrišņi.
2. Galvenās darba saites, kas izraisa sensibilizāciju
(1) Metināšanas termiskais cikls (visbiežāk pamudinājums)
Metināšanas siltuma-ietekmētā zona neizbēgami iziet cauri sensibilizācijas temperatūras zonai metināšanas sildīšanas un dabiskās dzesēšanas laikā. Nepārtraukta daudzkārtu metināšana izraisīs atkārtotu termisko ciklu, pastiprinot hroma samazināšanās pakāpi un paplašinot jutīgo zonu.
(2) Pēc-veidošanas stresa mazināšanas sildīšana
Nepareiza termiskās apstrādes temperatūra, kas iestatīta 450–850 grādu robežās, mākslīgi izraisīs visa caurules korpusa lielapjoma sensibilizāciju.
(3) Ilgtermiņa-augstas temperatūras{2}}pakalpojums
Ilgtermiņa-darba temperatūra, kas fiksēta sensibilizācijas intervālā, lēnām izgulsnēs karbīdus pamatmateriāla iekšpusē, pakāpeniski izraisot starpkristālu korozijas risku.
3. Galvenie preventīvie pasākumi ražošanā un materiālu izvēlē
① 316 l zema{1}}oglekļa nerūsējošā tērauda izvēle
Kontrolējiet oglekļa saturu zem 0,03%, ievērojami samaziniet oglekļa augšējo robežu, kas var veidot hroma karbīdu, būtiski ierobežo graudu robežkarbīdu masveida nokrišņus metināšanas karsēšanas laikā, kas ir visekonomiskākais un vispiemērotākais profilakses līdzeklis.
② Standartizējiet metināšanas darbības specifikācijas
Pieņemiet mazu strāvu, ātru metināšanas ātrumu, lai saīsinātu uzturēšanās laiku sensibilizācijas temperatūras zonā; izmantojiet diagonālo izlaišanas segmentēto metināšanu, nevis nepārtrauktu pilna -apļa metināšanu, un pievienojiet periodisku dzesēšanu, lai izvairītos no atkārtotas termiskās ietekmes uz vienu un to pašu laukumu. Ieviesiet argona aizsardzību metināto šuvju aizmugurē, lai novērstu oksidēšanos un paātrinātu metināto savienojumu dzesēšanas ātrumu.
③ Pēc-metināšanas šķīduma atkausēšana augstas-korozijas darba apstākļiem
Sildiet metināto sagatavi līdz 1050 ~ 1120 grādiem, lai nodrošinātu ātru ūdens dzēšanu, izšķīdiniet nogulsnēto hroma karbīdu atpakaļ matricas cietajā šķīdumā un īstenojiet vienmērīgu hroma elementu pārdali graudos un graudu robežās, lai pilnībā novērstu sensibilizāciju.
④ Stingri izvairieties no nepareizas termiskās apstrādes
Aizliegt jebkādu karsēšanas procesu iestatīt no 450 grādiem līdz 850 grādiem pēcapstrādes formēšanas laikā; ja nepieciešama stresa mazināšana, izmantojiet īpaši-zemas temperatūras rūdīšanu, kas ir daudz zem sensibilizācijas diapazona.
4. Virsmas apstrādes palīgkontrole
Ķīmiskā pasivēšana un elektropulēšana var salabot sensibilizācijas bojāto virsmas pasīvo plēvi, taču šie procesi iedarbojas tikai uz metāla virsmu un nevar novērst iekšējo graudu robežas hroma samazināšanos. Tāpēc virsmas apstrāde var tikai palēnināt starpgranulu korozijas ātrumu, nevis izskaust slēptās briesmas.
5. Dažādu uzlabošanas shēmu risku salīdzināšanas tabula
表格
| Kontroles metode | Inhibējošais efekts | Piemērojamais scenārijs |
|---|---|---|
| Nomainiet pamatmateriālu ar 316L | Lieliska, fundamentāla apspiešana | Visi metinātie apkures cauruļu izstrādājumi |
| Optimizēt metināšanas procesa parametrus | Labi, samazina sensibilizācijas pakāpi | Parasta vidēja korozijas vide |
| Pēc-metināšanas cietā šķīduma termiskā apstrāde | Rūpīga sensibilizācijas novēršana | Augsta{0}}temperatūra augsts-hlorīds, smagi darba apstākļi |
| Vienkārša pasivācijas apstrāde | Vāja, tikai virsmas aizsardzība | Pagaidu papildu pretkorozijas{0}}līdzeklis |
Secinājums
316 apkures cauruļu starpkristālu koroziju galvenokārt izraisa metināšanas sensibilizācija. Vistiešākais un efektīvākais profilakses pasākums ir 316 l zema-oglekļa izejvielu izmantošana. Sadarbojoties ar standartizētu metināšanas tehnoloģiju un mērķtiecīgu risinājumu atkausēšanu galvenajām iekārtām, var pilnībā novērst graudu robežas korozijas bojājumus, uzlabojot nerūsējošā tērauda sildīšanas mezglu strukturālo stabilitāti un kalpošanas laiku korozīvā rūpnieciskā vidē.
