Причини и мерки за противодействие на корозия от байцване на фланци от неръждаема стомана 304

Резюме: Клиентът наскоро закупи партида от фланци от неръждаема стомана 304, които трябваше да бъдат ецвани и пасивирани преди употреба. В резултат на това се появиха мехурчета по повърхността на фланците от неръждаема стомана, след като бяха поставени в резервоара за ецване за повече от десет минути. След като фланците бяха извадени и почистени, беше открита корозия. За да откриете причината за корозията на фланците от неръждаема стомана, да предотвратите повторно възникване на проблеми с качеството и да намалите икономическите загуби. Клиентът специално ни покани да му помогнем с анализ на пробите и металографска проверка.

Първо, нека ви представя фланеца от неръждаема стомана 304. Има добра устойчивост на корозия, устойчивост на топлина и механични свойства при ниски температури. Той е устойчив на корозия в атмосферата и устойчив на киселини. Той се използва широко в проекти за тръбопроводи за течности като петролна и химическа промишленост. Като важна част от свързването на тръбопровода, той има предимствата на лесно свързване и използване, поддържане на ефективността на уплътняване на тръбопровода и улесняване на проверката и подмяната на определен участък от тръбопровода.

Процес на инспекция

1. Проверете химическия състав: Първо вземете проба от корозиралия фланец и използвайте спектрометър, за да определите директно химичния му състав. Резултатите са показани на фигурата по-долу. В сравнение с техническите изисквания за химическия състав на неръждаема стомана 304 в ASTMA276-2013,съдържанието на Cr в химичния състав на повредения фланец е по-ниско от стандартната стойност.

2. Металографска проверка: Проба с надлъжно напречно сечение беше изрязана на мястото на корозия на повредения фланец. След полиране не се установи корозия. Неметалните включвания бяха наблюдавани под металографски микроскоп и категорията на сулфида беше оценена като 1,5, категорията на алуминиев оксид беше оценена като 0, категорията на киселинната сол беше оценена като 0 и категорията на сферичен оксид беше оценена като 1,5; пробата се ецва с воден разтвор на железен хлорид и солна киселина и се наблюдава под 100x металографски микроскоп. Установено е, че аустенитните зърна в материала са изключително неравномерни. Размерът на зърното беше оценен съгласно GB/T6394-2002. Площта с груби зърна може да бъде оценена като 1,5, а площта с фини зърна може да бъде оценена като 4,0. Чрез наблюдение на микроструктурата на близката до повърхността корозия може да се установи, че корозията започва от металната повърхност, концентрира се върху границите на аустенитните зърна и се простира до вътрешността на материала. Границите на зърната в тази област са унищожени от корозия и силата на свързване между зърната е почти напълно загубена. Силно корозиралият метал дори образува прах, който лесно се изстъргва от повърхността на материала.

3. Изчерпателен анализ: Резултатите от физични и химични тестове показват, че съдържанието на Cr в химическия състав на фланеца от неръждаема стомана е малко по-ниско от стандартната стойност. Елементът Cr е най-важният елемент, който определя устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана. Може да реагира с кислород, за да произведе Cr оксиди, образувайки пасивиращ слой за предотвратяване на корозия; съдържанието на неметални сулфиди в материала е високо и агрегацията на сулфиди в местни зони ще доведе до намаляване на концентрацията на Cr в околността, образувайки бедна на Cr зона, като по този начин ще се отрази устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана; наблюдавайки зърната на фланеца от неръждаема стомана, може да се установи, че неговият размер на зърното е изключително неравномерен и неравномерните смесени зърна в организацията са склонни да образуват разлики в електродния потенциал, което води до микро-батерии, които водят до електрохимична корозия на повърхността на материала. Грубите и фините смесени зърна на фланеца от неръждаема стомана са свързани главно с процеса на деформация при гореща обработка, който се причинява от бързата деформация на зърната по време на коване. Анализът на микроструктурата на близката до повърхността корозия на фланеца показва, че корозията започва от повърхността на фланеца и се простира навътре по протежение на границата на аустенитното зърно. Микроструктурата с голямо увеличение на материала показва, че има повече трети фази, утаени върху границата на аустенитното зърно на материала. Третите фази, събрани на границата на зърното, са склонни да причинят изчерпване на хрома на границата на зърното, причинявайки склонност към междукристална корозия и значително намалявайки неговата устойчивост на корозия.

Заключение

Следните заключения могат да бъдат направени от причините за корозия на ецване на фланци от неръждаема стомана 304:

1. Корозията на фланци от неръждаема стомана е резултат от комбинираното действие на множество фактори, сред които третата фаза, утаена върху границата на зърното на материала, е основната причина за повреда на фланеца. Препоръчва се стриктно да се контролира температурата на нагряване по време на гореща обработка, да не се превишава горната граница на температурата на спецификацията на процеса на нагряване на материала и да се охлажда бързо след твърдия разтвор, за да се избегне оставането в температурния диапазон от 450℃-925℃ за твърде дълго за предотвратяване на утаяването на частици от третата фаза.
2. Смесените зърна в материала са склонни към електрохимична корозия на повърхността на материала и съотношението на коване трябва да се контролира стриктно по време на процеса на коване.
3. Ниското съдържание на Cr и високото съдържание на сулфид в материала пряко влияят върху устойчивостта на корозия на фланеца. При избора на материали трябва да се обърне внимание на избора на материали с чисто металургично качество.