304 ruostumattoman teräksen laippojen peittauskorroosion syyt ja vastatoimenpiteet

Tiivistelmä: Asiakas osti äskettäin erän 304 ruostumatonta teräslaippaa, jotka piti peittaa ja passivoida ennen käyttöä. Tämän seurauksena ruostumattomasta teräksestä valmistettujen laippojen pinnalle ilmaantui kuplia sen jälkeen, kun ne oli asetettu peittaussäiliöön yli kymmenen minuutin ajaksi. Kun laipat oli poistettu ja puhdistettu, havaittiin korroosiota. Ruostumattomien teräslaippojen korroosion syyn selvittämiseksi estetään laatuongelmien uusiutuminen ja vähennetään taloudellisia tappioita. Asiakas pyysi meidät auttamaan häntä näytteenottoanalyysissä ja metallografisessa tarkastuksessa.

Ensinnäkin haluan esitellä ruostumattomasta teräksestä valmistettu 304-laippa. Sillä on hyvä korroosionkestävyys, lämmönkestävyys ja alhaisen lämpötilan mekaaniset ominaisuudet. Se on korroosionkestävä ilmakehässä ja haponkestävä. Sitä käytetään laajasti nesteputkiprojekteissa, kuten öljy- ja kemianteollisuudessa. Tärkeänä osana putkilinjojen liittämistä sen etuna on helppo kytkeä ja käyttää, ylläpitää putkilinjan tiivistyskykyä ja helpottaa putkilinjan tietyn osan tarkastusta ja vaihtoa.

Tarkastusprosessi

1. Tarkista kemiallinen koostumus: Ota ensin näyte syöpyneestä laipasta ja määritä sen kemiallinen koostumus suoraan spektrometrillä. Tulokset näkyvät alla olevassa kuvassa. Verrattuna ASTMA276-2013:n 304 ruostumattoman teräksen kemiallisen koostumuksen teknisiin vaatimuksiin,rikkoutuneen laipan kemiallisen koostumuksen Cr-pitoisuus on pienempi kuin standardiarvo.

2. Metallografinen tarkastus: Viallisen laipan korroosiokohdasta leikattiin pitkittäispoikkileikkausnäyte. Kiillotuksen jälkeen korroosiota ei havaittu. Ei-metallisia sulkeumia havaittiin metallografisella mikroskoopilla ja sulfidiluokka sai arvosanaksi 1,5, alumiinioksidiluokka arvoksi 0, happosuolan luokka arvoksi 0 ja pallomainen oksidiluokka arvoksi 1,5; näyte syövytettiin ferrikloridin suolahapon vesiliuoksella ja tarkkailtiin 100x metallografisella mikroskoopilla. Havaittiin, että materiaalissa olevat austeniittirakeet olivat erittäin epätasaisia. Raekokoluokka arvioitiin GB/T6394-2002:n mukaan. Karkearaealalle voidaan antaa arvosana 1,5 ja hienoraealalle 4,0. Tarkkailemalla lähipintakorroosion mikrorakennetta voidaan havaita, että korroosio alkaa metallipinnalta, keskittyy austeniitin raerajoille ja ulottuu materiaalin sisäpuolelle. Tämän alueen raeraajat tuhoutuvat korroosion vaikutuksesta, ja jyvien välinen sidoslujuus menetetään lähes kokonaan. Voimakkaasti syöpynyt metalli muodostaa jopa jauhetta, joka irtoaa helposti materiaalin pinnalta.

3. Kattava analyysi: Fysikaalisten ja kemiallisten testien tulokset osoittavat, että Cr-pitoisuus ruostumattoman teräslaipan kemiallisessa koostumuksessa on hieman standardiarvoa pienempi. Cr-elementti on tärkein elementti, joka määrittää ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyden. Se voi reagoida hapen kanssa tuottaen Cr-oksideja, muodostaen passivoivan kerroksen korroosion estämiseksi; materiaalin ei-metallinen sulfidipitoisuus on korkea, ja sulfidien aggregoituminen paikallisilla alueilla johtaa Cr-pitoisuuden laskuun ympäröivällä alueella, muodostaen Cr-huonon alueen, mikä vaikuttaa ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyteen; ruostumattoman teräslaipan rakeita tarkkailemalla voidaan havaita, että sen raekoko on äärimmäisen epätasainen ja organisaation epätasaiset sekoitetut rakeet ovat alttiita muodostamaan eroja elektrodipotentiaalissa, mikä johtaa mikroakkuihin, jotka johtavat sähkökemialliseen korroosioon materiaalin pintaan. Ruostumattoman teräslaipan karkeat ja hienot sekoitetut rakeet liittyvät pääasiassa kuumatyöstömuodonmuutosprosessiin, joka johtuu rakeiden nopeasta muodonmuutoksesta takomisen aikana. Laipan pintakorroosion mikrorakenteen analyysi osoittaa, että korroosio alkaa laipan pinnasta ja ulottuu sisäpuolelle austeniitin raerajaa pitkin. Materiaalin suurennos mikrorakenne osoittaa, että materiaalin austeniittiraerajalle on saostunut enemmän kolmatta faaseja. Raerajalle kerääntyneet kolmannet faasit ovat alttiita aiheuttamaan kromin ehtymistä raerajalla, mikä aiheuttaa rakeiden välistä korroosiotaipumusta ja vähentää merkittävästi sen korroosionkestävyyttä.

Johtopäätös

304 ruostumattoman teräksen laippojen peittauskorroosion syistä voidaan tehdä seuraavat johtopäätökset:

1. Ruostumattomien teräslaippojen korroosio johtuu useiden tekijöiden yhteisvaikutuksesta, joista materiaalin raerajalle saostunut kolmas faasi on pääasiallinen syy laipan rikkoutumiseen. On suositeltavaa valvoa tiukasti lämmityslämpötilaa kuumatyöstön aikana, olla ylittämättä materiaalin lämmitysprosessin spesifikaatioiden ylärajalämpötilaa ja jäähdyttää nopeasti kiinteän liuoksen jälkeen, jotta vältytään lämpötila-alueella 450 ℃ - 925 ℃ liian pitkään pysymisestä. kolmannen faasin hiukkasten saostumisen estämiseksi.
2. Materiaalissa olevat sekoitetut rakeet ovat alttiita sähkökemialliselle korroosiolle materiaalin pinnalla, ja taontasuhdetta tulee valvoa tiukasti taontaprosessin aikana.
3. Materiaalin alhainen Cr-pitoisuus ja korkea sulfidipitoisuus vaikuttavat suoraan laipan korroosionkestävyyteen. Materiaalien valinnassa tulee kiinnittää huomiota puhtaasti metallurgisesti laadukkaiden materiaalien valintaan.