Causes i contramesures de la corrosió per decapat de brides d'acer inoxidable 304

Resum: El client va comprar recentment un lot de brides d'acer inoxidable 304, que havien de ser decapades i passivades abans del seu ús. Com a resultat, van aparèixer bombolles a la superfície de les brides d'acer inoxidable després de ser col·locades al dipòsit de decapat durant més de deu minuts. Després de treure i netejar les brides, es va trobar corrosió. Per tal d'esbrinar la causa de la corrosió de les brides d'acer inoxidable, evitar que es tornin a produir problemes de qualitat i reduir les pèrdues econòmiques. El client ens va convidar especialment a ajudar-lo amb l'anàlisi de mostres i la inspecció metal·logràfica.

Primer, permeteu-me presentar la brida d'acer inoxidable 304. Té una bona resistència a la corrosió, resistència a la calor i propietats mecàniques a baixa temperatura. És resistent a la corrosió a l'atmosfera i resistent als àcids. S'utilitza àmpliament en projectes de canonades de fluids com ara la indústria del petroli i la química. Com a part important de la connexió de la canonada, té els avantatges d'una fàcil connexió i ús, mantenint el rendiment de segellat de la canonada i facilitant la inspecció i la substitució d'una determinada secció de la canonada.

Procés d'inspecció

1. Comproveu la composició química: primer, mostreu la brida corroïda i utilitzeu un espectròmetre per determinar directament la seva composició química. Els resultats es mostren a la figura següent. En comparació amb els requisits tècnics de la composició química d'acer inoxidable 304 a ASTMA276-2013,el contingut de Cr en la composició química de la brida fallida és inferior al valor estàndard.

2. Inspecció metal·logràfica: es va tallar una mostra de secció transversal longitudinal al lloc de corrosió de la brida fallida. Després del poliment, no es va trobar cap corrosió. Es van observar inclusions no metàl·liques sota un microscopi metal·logràfic i la categoria de sulfur es va classificar com a 1,5, la categoria d'alúmina es va classificar com a 0, la categoria de sal àcida es va classificar com a 0 i la categoria d'òxids esfèrics es va classificar com 1,5; la mostra es va gravar amb una solució aquosa d'àcid clorhídric de clorur fèrric i es va observar amb un microscopi metalogràfic 100x. Es va trobar que els grans d'austenita del material eren extremadament desiguals. El grau de mida del gra es va avaluar segons GB/T6394-2002. L'àrea de gra gruixut es pot classificar com a 1,5 i l'àrea de gra fi es pot classificar com a 4,0. En observar la microestructura de la corrosió propera a la superfície, es pot trobar que la corrosió comença des de la superfície metàl·lica, es concentra en els límits de gra d'austenita i s'estén a l'interior del material. Els límits dels grans en aquesta zona es destrueixen per la corrosió i la força d'unió entre els grans es perd gairebé completament. El metall severament corroït fins i tot forma pols, que es raspa fàcilment de la superfície del material.

3. Anàlisi exhaustiva: els resultats de les proves físiques i químiques mostren que el contingut de Cr en la composició química de la brida d'acer inoxidable és lleugerament inferior al valor estàndard. L'element Cr és l'element més important que determina la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable. Pot reaccionar amb l'oxigen per produir òxids de Cr, formant una capa de passivació per evitar la corrosió; el contingut de sulfurs no metàl·lics del material és alt i l'agregació de sulfurs a les zones locals provocarà una disminució de la concentració de Cr a l'àrea circumdant, formant una zona pobre en Cr, afectant així la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable; observant els grans de la brida d'acer inoxidable, es pot trobar que la seva mida del gra és extremadament desigual, i els grans barrejats desiguals de l'organització són propensos a formar diferències en el potencial de l'elèctrode, donant lloc a micro-bateries, que condueixen a la corrosió electroquímica. la superfície del material. Els grans barrejats gruixuts i fins de la brida d'acer inoxidable estan relacionats principalment amb el procés de deformació de treball en calent, que és causat per la ràpida deformació dels grans durant la forja. L'anàlisi de la microestructura de la corrosió propera a la superfície de la brida mostra que la corrosió comença des de la superfície de la brida i s'estén cap a l'interior al llarg del límit del gra d'austenita. La microestructura d'alta magnificació del material mostra que hi ha més terceres fases precipitades al límit de gra d'austenita del material. Les terceres fases reunides al límit del gra són propenses a provocar l'esgotament del crom al límit del gra, provocant una tendència a la corrosió intergranular i reduint molt la seva resistència a la corrosió.

Conclusió

Les conclusions següents es poden extreure de les causes de la corrosió per decapat de les brides d'acer inoxidable 304:

1. La corrosió de les brides d'acer inoxidable és el resultat de l'acció combinada de múltiples factors, entre els quals la tercera fase precipitada al límit del gra del material és la principal causa de fallada de la brida. Es recomana controlar estrictament la temperatura d'escalfament durant el treball en calent, no superar la temperatura límit superior de l'especificació del procés d'escalfament del material i refredar ràpidament després de la solució sòlida per evitar mantenir-se en el rang de temperatura de 450 ℃-925 ℃ durant massa temps. per evitar la precipitació de partícules de tercera fase.
2. Els grans barrejats del material són propensos a la corrosió electroquímica a la superfície del material i la relació de forja s'ha de controlar estrictament durant el procés de forja.
3. El baix contingut de Cr i l'alt contingut de sulfur del material afecten directament la resistència a la corrosió de la brida. A l'hora de seleccionar materials, s'ha de prestar atenció a la selecció de materials de qualitat metal·lúrgica pura.