Αιτίες και αντίμετρα της διάβρωσης από τουρσί των φλαντζών από ανοξείδωτο χάλυβα 304

Περίληψη: Ο πελάτης αγόρασε πρόσφατα μια παρτίδα 304 φλάντζες από ανοξείδωτο χάλυβα, οι οποίες επρόκειτο να τουρσιωθούν και να παθητικοποιηθούν πριν από τη χρήση. Ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκαν φυσαλίδες στην επιφάνεια των φλαντζών από ανοξείδωτο χάλυβα αφού τοποθετήθηκαν στη δεξαμενή αποστράγγισης για περισσότερο από δέκα λεπτά. Αφού αφαιρέθηκαν και καθαρίστηκαν οι φλάντζες, διαπιστώθηκε διάβρωση. Για να ανακαλύψετε την αιτία της διάβρωσης των φλαντζών από ανοξείδωτο χάλυβα, να αποτρέψετε την επανεμφάνιση ποιοτικών προβλημάτων και να μειώσετε τις οικονομικές απώλειες. Ο πελάτης μας κάλεσε ειδικά να τον βοηθήσουμε με δειγματοληπτική ανάλυση και μεταλλογραφικό έλεγχο.

Αρχικά, επιτρέψτε μου να σας παρουσιάσω τη φλάντζα από ανοξείδωτο χάλυβα 304. Έχει καλή αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στη θερμότητα και μηχανικές ιδιότητες σε χαμηλή θερμοκρασία. Είναι ανθεκτικό στη διάβρωση στην ατμόσφαιρα και ανθεκτικό στα οξέα. Χρησιμοποιείται ευρέως σε έργα αγωγών ρευστών όπως η βιομηχανία πετρελαίου και η χημική βιομηχανία. Ως σημαντικό μέρος της σύνδεσης του αγωγού, έχει τα πλεονεκτήματα της εύκολης σύνδεσης και χρήσης, της διατήρησης της απόδοσης στεγανοποίησης του αγωγού και της διευκόλυνσης της επιθεώρησης και αντικατάστασης ενός συγκεκριμένου τμήματος του αγωγού.

Διαδικασία επιθεώρησης

1. Ελέγξτε τη χημική σύσταση: Αρχικά, δοκιμάστε τη διαβρωμένη φλάντζα και χρησιμοποιήστε ένα φασματόμετρο για να προσδιορίσετε απευθείας τη χημική της σύνθεση. Τα αποτελέσματα φαίνονται στο παρακάτω σχήμα. Σε σύγκριση με τις τεχνικές απαιτήσεις της χημικής σύνθεσης από ανοξείδωτο χάλυβα 304 στο ASTMA276-2013,η περιεκτικότητα σε Cr στη χημική σύνθεση της αποτυχημένης φλάντζας είναι χαμηλότερη από την τυπική τιμή.

2. Μεταλλογραφική επιθεώρηση: Ένα δείγμα διαμήκους διατομής κόπηκε στο σημείο διάβρωσης της αστοχίας φλάντζας. Μετά το γυάλισμα, δεν βρέθηκε διάβρωση. Τα μη μεταλλικά εγκλείσματα παρατηρήθηκαν σε μεταλλογραφικό μικροσκόπιο και η κατηγορία σουλφιδίου βαθμολογήθηκε ως 1,5, η κατηγορία αλουμίνας βαθμολογήθηκε ως 0, η κατηγορία άλατος οξέος βαθμολογήθηκε ως 0 και η κατηγορία σφαιρικού οξειδίου βαθμολογήθηκε ως 1,5. το δείγμα χαράχθηκε με υδατικό διάλυμα υδροχλωρικού οξέος χλωριούχου σιδήρου και παρατηρήθηκε κάτω από μεταλλογραφικό μικροσκόπιο 100x. Διαπιστώθηκε ότι οι κόκκοι ωστενίτη στο υλικό ήταν εξαιρετικά ανομοιόμορφοι. Ο βαθμός μεγέθους κόκκου αξιολογήθηκε σύμφωνα με το GB/T6394-2002. Η περιοχή χονδροειδών κόκκων μπορεί να βαθμολογηθεί ως 1,5 και η περιοχή των λεπτών κόκκων μπορεί να βαθμολογηθεί ως 4,0. Παρατηρώντας τη μικροδομή της διάβρωσης κοντά στην επιφάνεια, μπορεί να βρεθεί ότι η διάβρωση ξεκινά από τη μεταλλική επιφάνεια, συγκεντρώνεται στα όρια των κόκκων ωστενίτη και επεκτείνεται στο εσωτερικό του υλικού. Τα όρια των κόκκων σε αυτή την περιοχή καταστρέφονται από τη διάβρωση και η ισχύς συγκόλλησης μεταξύ των κόκκων έχει σχεδόν χαθεί εντελώς. Το σοβαρά διαβρωμένο μέταλλο σχηματίζει ακόμη και σκόνη, η οποία ξύνεται εύκολα από την επιφάνεια του υλικού.

3. Ολοκληρωμένη ανάλυση: Τα αποτελέσματα των φυσικών και χημικών δοκιμών δείχνουν ότι η περιεκτικότητα σε Cr στη χημική σύνθεση της φλάντζας από ανοξείδωτο χάλυβα είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την τυπική τιμή. Το στοιχείο Cr είναι το πιο σημαντικό στοιχείο που καθορίζει την αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα. Μπορεί να αντιδράσει με το οξυγόνο για να παράγει οξείδια Cr, σχηματίζοντας ένα στρώμα παθητικοποίησης για την πρόληψη της διάβρωσης. η περιεκτικότητα σε μη μεταλλικά σουλφίδια στο υλικό είναι υψηλή και η συσσώρευση θειούχων σε τοπικές περιοχές θα οδηγήσει σε μείωση της συγκέντρωσης Cr στη γύρω περιοχή, σχηματίζοντας μια περιοχή φτωχή σε Cr, επηρεάζοντας έτσι την αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα. παρατηρώντας τους κόκκους της φλάντζας από ανοξείδωτο χάλυβα, μπορεί να διαπιστωθεί ότι το μέγεθος των κόκκων είναι εξαιρετικά ανομοιόμορφο και οι ανομοιόμορφοι μικτές κόκκοι στην οργάνωση είναι επιρρεπείς να σχηματίσουν διαφορές στο δυναμικό των ηλεκτροδίων, με αποτέλεσμα μικρο-μπαταρίες, οι οποίες οδηγούν σε ηλεκτροχημική διάβρωση την επιφάνεια του υλικού. Οι χονδροειδείς και λεπτοί ανάμεικτοι κόκκοι της φλάντζας από ανοξείδωτο χάλυβα σχετίζονται κυρίως με τη διαδικασία παραμόρφωσης θερμής εργασίας, η οποία προκαλείται από την ταχεία παραμόρφωση των κόκκων κατά τη σφυρηλάτηση. Η ανάλυση της μικροδομής της διάβρωσης κοντά στην επιφάνεια της φλάντζας δείχνει ότι η διάβρωση ξεκινά από την επιφάνεια της φλάντζας και επεκτείνεται προς τα μέσα κατά μήκος του ορίου των κόκκων ωστενίτη. Η μικροδομή υψηλής μεγέθυνσης του υλικού δείχνει ότι υπάρχουν περισσότερες τρίτες φάσεις που κατακρημνίζονται στο όριο των κόκκων ωστενίτη του υλικού. Οι τρίτες φάσεις που συγκεντρώνονται στο όριο των κόκκων είναι επιρρεπείς να προκαλέσουν εξάντληση χρωμίου στο όριο των κόκκων, προκαλώντας διακοκκώδη τάση διάβρωσης και μειώνοντας σημαντικά την αντίστασή του στη διάβρωση.

συμπέρασμα

Τα ακόλουθα συμπεράσματα μπορούν να εξαχθούν από τα αίτια της διάβρωσης της αποξίδωσης των φλαντζών από ανοξείδωτο χάλυβα 304:

1. Η διάβρωση των φλαντζών από ανοξείδωτο χάλυβα είναι το αποτέλεσμα της συνδυασμένης δράσης πολλαπλών παραγόντων, μεταξύ των οποίων η τρίτη φάση που κατακρημνίζεται στο όριο των κόκκων του υλικού είναι η κύρια αιτία αστοχίας της φλάντζας. Συνιστάται να ελέγχετε αυστηρά τη θερμοκρασία θέρμανσης κατά τη διάρκεια της θερμής εργασίας, να μην υπερβαίνετε το ανώτερο όριο θερμοκρασίας της προδιαγραφής της διαδικασίας θέρμανσης υλικού και να ψύχετε γρήγορα μετά από στερεό διάλυμα για να αποφύγετε την παραμονή στο εύρος θερμοκρασίας των 450℃-925℃ για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα για την πρόληψη της καθίζησης σωματιδίων τρίτης φάσης.
2. Οι μικτοί κόκκοι στο υλικό είναι επιρρεπείς σε ηλεκτροχημική διάβρωση στην επιφάνεια του υλικού και η αναλογία σφυρηλάτησης θα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά κατά τη διαδικασία σφυρηλάτησης.
3. Η χαμηλή περιεκτικότητα σε Cr και η υψηλή περιεκτικότητα σε θειούχα στο υλικό επηρεάζουν άμεσα την αντίσταση στη διάβρωση της φλάντζας. Κατά την επιλογή υλικών, πρέπει να δίνεται προσοχή στην επιλογή υλικών με καθαρή μεταλλουργική ποιότητα.