גורמים ואמצעי נגד לקורוזיה בכבישה של אוגני נירוסטה 304

תקציר: הלקוח רכש לאחרונה אצווה של 304 אוגני נירוסטה, אשר היו אמורים להיות כבושים ופאסיביים לפני השימוש. כתוצאה מכך, הופיעו בועות על פני אוגני הנירוסטה לאחר שהונחו במיכל הכבישה במשך יותר מעשר דקות. לאחר הוצאת האוגנים וניקוים, נמצאה קורוזיה. על מנת לברר את סיבת הקורוזיה של אוגני הנירוסטה, למנוע שוב בעיות איכות ולהפחית הפסדים כלכליים. הלקוח הזמין אותנו במיוחד לעזור לו בניתוח דגימות ובדיקה מטלוגרפית.

ראשית, הרשו לי להציג את אוגן הנירוסטה 304. יש לו עמידות בפני קורוזיה טובה, עמידות בחום ותכונות מכניות בטמפרטורה נמוכה. הוא עמיד בפני קורוזיה באטמוספירה ועמיד לחומצה. הוא נמצא בשימוש נרחב בפרויקטים של צינורות נוזלים כגון תעשיית נפט וכימיקלים. כחלק חשוב בחיבור צנרת, יש לו את היתרונות של חיבור ושימוש קלים, שמירה על ביצועי איטום צינורות והקלה על הבדיקה וההחלפה של קטע מסוים בצינור.

תהליך בדיקה

1. בדוק את ההרכב הכימי: ראשית, דגום את האוגן המעורב והשתמש בספקטרומטר כדי לקבוע ישירות את ההרכב הכימי שלו. התוצאות מוצגות באיור למטה. בהשוואה לדרישות הטכניות של הרכב כימי 304 נירוסטה ב-ASTMA276-2013,תכולת Cr בהרכב הכימי של האוגן הכושל נמוך מהערך הסטנדרטי.

2. בדיקה מטלוגרפית: דגימת חתך אורכי נחתכה באתר הקורוזיה של האוגן הכושל. לאחר הליטוש לא נמצאה קורוזיה. תכלילים לא מתכתיים נצפו במיקרוסקופ מטאלוגרפי וקטגוריית הסולפיד דורגה כ-1.5, קטגוריית האלומינה דורגה כ-0, קטגוריית מלח החומצה דורגה כ-0, וקטגוריית התחמוצת הכדורית דורגה כ-1.5; הדגימה נחרטה על ידי תמיסה מימית של חומצה הידרוכלורית ברזל כלוריד ונצפה תחת מיקרוסקופ מטאלוגרפי פי 100. נמצא שגרגרי האוסטניט בחומר היו לא אחידים ביותר. דרגת גודל הגרגרים הוערכה לפי GB/T6394-2002. ניתן לדרג את שטח הדגן הגס כ-1.5 ואת שטח הגרגר העדין ניתן לדרג כ-4.0. על ידי התבוננות במבנה המיקרו של הקורוזיה הקרובה לפני השטח, ניתן למצוא שהקורוזיה מתחילה ממשטח המתכת, מתרכזת בגבולות הגרגיר האוסטניט ומתרחבת אל פנים החומר. גבולות התבואה באזור זה נהרסים על ידי קורוזיה, וחוזק ההתקשרות בין הגרגרים אובד כמעט לחלוטין. המתכת שחוותה קשות אפילו יוצרת אבקה, שנגרדת בקלות מעל פני החומר.

3. ניתוח מקיף: תוצאות בדיקות פיסיקליות וכימיות מראות שתכולת Cr בהרכב הכימי של אוגן הנירוסטה נמוך מעט מהערך הסטנדרטי. אלמנט Cr הוא האלמנט החשוב ביותר שקובע את עמידות הקורוזיה של נירוסטה. זה יכול להגיב עם חמצן כדי לייצר תחמוצות Cr, יצירת שכבת פסיבציה כדי למנוע קורוזיה; תכולת הגופרית הלא מתכתית בחומר גבוהה, והצטברות הסולפידים באזורים מקומיים תוביל לירידה בריכוז ה-Cr בסביבה, וייצור אזור דל ב-Cr, ובכך ישפיע על עמידות הקורוזיה של נירוסטה; בהתבוננות בגרגירי אוגן הנירוסטה, ניתן לגלות שגודל הגרגירים שלו אינו אחיד ביותר, והגרגרים המעורבבים הלא אחידים בארגון נוטים ליצור הבדלים בפוטנציאל האלקטרודה, וכתוצאה מכך מיקרו-סוללות, אשר מובילות לקורוזיה אלקטרוכימית על פני השטח של החומר. הגרגירים המעורבבים הגסים והעדינים של אוגן הנירוסטה קשורים בעיקר לתהליך עיוות העבודה החמה, הנגרם מהדפורמציה המהירה של הגרגרים במהלך הפרזול. ניתוח המיקרו-מבנה של הקורוזיה הקרובה לפני השטח של האוגן מראה שהקורוזיה מתחילה ממשטח האוגן ונמשכת פנימה לאורך גבול התבואה האוסטניט. המיקרו-מבנה בהגדלה גבוהה של החומר מראה שיש יותר שלבים שלישיים המשקעים על גבול הגרגיר האוסטניט של החומר. השלבים השלישיים שנאספו על גבול התבואה נוטים לגרום לדלדול הכרום בגבול התבואה, מה שגורם לנטייה לקורוזיה בין-גרעינית ומפחית מאוד את עמידות הקורוזיה שלו.

סיכום

ניתן להסיק את המסקנות הבאות מהגורמים לקורוזיה בכבישה של אוגני נירוסטה 304:

1. קורוזיה של אוגני נירוסטה היא תוצאה של פעולה משולבת של מספר גורמים, ביניהם השלב השלישי המשקע על גבול התבואה של החומר הוא הגורם העיקרי לכשל באוגן. מומלץ לשלוט בקפדנות על טמפרטורת החימום במהלך עבודה חמה, לא לחרוג מטמפרטורת הגבול העליונה של מפרט תהליך חימום החומר, ולהתקרר במהירות לאחר תמיסה מוצקה כדי למנוע הישארות בטווח הטמפרטורות של 450℃-925℃ למשך זמן רב מדי. כדי למנוע משקעים של חלקיקי השלב השלישי.
2. הגרגרים המעורבים בחומר מועדים לקורוזיה אלקטרוכימית על פני החומר, ויש לשלוט בקפדנות על יחס החישול במהלך תהליך החישול.
3. תכולת Cr הנמוכה ותכולת הגופרית הגבוהה בחומר משפיעות ישירות על עמידות הקורוזיה של האוגן. בעת בחירת חומרים, יש לשים לב לבחירת חומרים בעלי איכות מתכת טהורה.