Causas e contramedidas da corrosión por decapado das bridas de aceiro inoxidable 304

Resumo: O cliente comprou recentemente un lote de bridas de aceiro inoxidable 304, que debían ser decapadas e pasivadas antes do seu uso. Como resultado, apareceron burbullas na superficie das bridas de aceiro inoxidable despois de ser colocadas no tanque de decapado durante máis de dez minutos. Despois de sacar e limpar as bridas, atopouse corrosión. Co fin de descubrir a causa da corrosión das bridas de aceiro inoxidable, evitar que se repitan problemas de calidade e reducir as perdas económicas. O cliente convidounos especialmente para axudarlle na análise de mostras e inspección metalográfica.

Primeiro, déixeme presentar a brida de aceiro inoxidable 304. Ten unha boa resistencia á corrosión, resistencia á calor e propiedades mecánicas a baixa temperatura. É resistente á corrosión na atmosfera e resistente aos ácidos. É amplamente utilizado en proxectos de gasodutos de fluídos como a industria química e do petróleo. Como parte importante da conexión da canalización, ten as vantaxes de fácil conexión e uso, mantendo o rendemento de selado da canalización e facilitando a inspección e substitución dunha determinada sección da canalización.

Proceso de inspección

1. Comproba a composición química: en primeiro lugar, toma unha mostra da brida corroída e utiliza un espectrómetro para determinar directamente a súa composición química. Os resultados móstranse na seguinte figura. En comparación cos requisitos técnicos da composición química do aceiro inoxidable 304 en ASTMA276-2013,o contido de Cr na composición química da brida fallada é inferior ao valor estándar.

2. Inspección metalográfica: corteuse unha mostra de sección transversal lonxitudinal no lugar de corrosión da brida fallada. Despois do pulido, non se atopou corrosión. As inclusións non metálicas observáronse baixo un microscopio metalográfico e a categoría de sulfuro clasificouse como 1,5, a categoría de alúmina clasificouse como 0, a categoría de sal ácida clasificouse como 0 e a categoría de óxido esférico foi calificada como 1,5; a mostra foi gravada mediante solución acuosa de ácido clorhídrico de cloruro férrico e observouse nun microscopio metalográfico de 100x. Descubriuse que os grans de austenita no material eran extremadamente irregulares. O grao de tamaño de gran foi avaliado segundo GB/T6394-2002. A área de gran groso pode ser clasificada como 1,5 e a área de gran fino pode ser clasificada como 4,0. Ao observar a microestrutura da corrosión próxima á superficie, pódese comprobar que a corrosión comeza a partir da superficie metálica, concéntrase nos límites dos grans de austenita e esténdese ata o interior do material. Os límites dos grans nesta zona son destruídos pola corrosión e a forza de unión entre os grans pérdese case por completo. O metal severamente corroído incluso forma po, que se raspa facilmente da superficie do material.

3. Análise completa: os resultados das probas físicas e químicas mostran que o contido de Cr na composición química da brida de aceiro inoxidable é lixeiramente inferior ao valor estándar. O elemento Cr é o elemento máis importante que determina a resistencia á corrosión do aceiro inoxidable. Pode reaccionar co osíxeno para producir óxidos de Cr, formando unha capa de pasivación para evitar a corrosión; o contido de sulfuro non metálico no material é alto, e a agregación de sulfuros nas áreas locais levará a unha diminución da concentración de Cr na zona circundante, formando unha zona pobre en Cr, afectando así a resistencia á corrosión do aceiro inoxidable; observando os grans da brida de aceiro inoxidable, pódese comprobar que o seu tamaño de gran é extremadamente desigual, e os grans mesturados desiguais na organización son propensos a formar diferenzas no potencial do electrodo, o que resulta en micro-baterías, que provocan corrosión electroquímica. a superficie do material. Os grans mixtos grosos e finos da brida de aceiro inoxidable están relacionados principalmente co proceso de deformación de traballo en quente, que é causado pola rápida deformación dos grans durante a forxa. A análise da microestrutura da corrosión preto da superficie da brida mostra que a corrosión comeza desde a superficie da brida e esténdese cara ao interior ao longo do límite de gran de austenita. A microestrutura de gran aumento do material mostra que hai máis terceiras fases precipitadas no límite de gran de austenita do material. As terceiras fases reunidas no límite de grans son propensas a provocar o esgotamento do cromo no límite do gran, provocando unha tendencia á corrosión intergranular e reducindo moito a súa resistencia á corrosión.

Conclusión

As seguintes conclusións pódense extraer das causas da corrosión por decapado das bridas de aceiro inoxidable 304:

1. A corrosión das bridas de aceiro inoxidable é o resultado da acción combinada de múltiples factores, entre os que a terceira fase precipitada no límite de gran do material é a principal causa da falla das bridas. Recoméndase controlar estrictamente a temperatura de quecemento durante o traballo en quente, non exceder a temperatura límite superior da especificación do proceso de quecemento do material e arrefriar rapidamente despois da solución sólida para evitar permanecer no intervalo de temperatura de 450 ℃-925 ℃ durante moito tempo. para evitar a precipitación de partículas de terceira fase.
2. Os grans mesturados no material son propensos á corrosión electroquímica na superficie do material e a relación de forxa debe controlarse estritamente durante o proceso de forxa.
3. O baixo contido de Cr e o alto contido de sulfuro no material afectan directamente a resistencia á corrosión da brida. Ao seleccionar materiais, debe prestarse atención á selección de materiais con calidade metalúrxica pura.