304 스테인리스 플랜지의 산세부식 원인과 대책

개요: 고객은 최근 사용 전 산세 및 부동태화 처리할 304 스테인리스강 플랜지 배치를 구입했습니다. 그 결과, 산세조에 10분 이상 방치한 후 스테인리스 플랜지 표면에 기포가 발생하였다. 플랜지를 꺼내 청소한 후 부식이 발견되었습니다. 스테인레스 스틸 플랜지의 부식 원인을 규명하기 위해서는 품질문제가 재발되는 것을 방지하고, 경제적 손실을 줄여야 합니다. 고객은 샘플링 분석 및 금속 조직 검사에 도움을 주기 위해 특별히 우리를 초대했습니다.

먼저 304 스테인레스 스틸 플랜지를 소개하겠습니다. 내식성, 내열성, 저온 기계적 성질이 우수합니다. 대기 중에서 부식에 강하고 내산성이 뛰어납니다. 그것은 석유 및 화학 산업과 같은 유체 파이프라인 프로젝트에 널리 사용됩니다. 파이프라인 연결의 중요한 부분으로서 연결 및 사용이 쉽고 파이프라인 밀봉 성능을 유지하며 파이프라인의 특정 섹션의 검사 및 교체를 용이하게 하는 장점이 있습니다.

검사과정

1. 화학 성분 확인: 먼저 부식된 플랜지의 샘플을 채취하고 분광계를 사용하여 화학 성분을 직접 확인합니다. 결과는 아래 그림에 나와 있습니다. ASTMA276-2013의 304 스테인리스강 화학 조성에 대한 기술적 요구 사항과 비교하면,고장난 플랜지의 화학 성분 중 Cr 함량이 표준 값보다 낮습니다.

2. 금속 조직 검사: 파손된 플랜지의 부식 부위에서 종단면 샘플을 절단했습니다. 연마 후 부식은 발견되지 않았습니다. 금속 현미경으로 비금속 개재물이 관찰되었으며 황화물 범주는 1.5, 알루미나 범주는 0, 산성염 범주는 0, 구형 산화물 범주는 1.5로 평가되었습니다. 샘플을 염화제2철 염산 수용액으로 에칭하고 100x 금속 현미경으로 관찰했습니다. 재료의 오스테나이트 입자가 매우 불균일한 것으로 나타났습니다. 입자 크기 등급은 GB/T6394-2002에 따라 평가되었습니다. 거친 입자 영역은 1.5로 평가할 수 있고 미세 입자 영역은 4.0으로 평가할 수 있습니다. 표면 근처 부식의 미세구조를 관찰하면 부식이 금속 표면에서 시작하여 오스테나이트 결정립계에 집중되어 재료 내부까지 확장되는 것을 알 수 있습니다. 이 부위의 결정립계는 부식에 의해 파괴되어 결정립간의 결합력이 거의 완전히 상실됩니다. 심하게 부식된 금속은 분말을 형성하기도 하는데, 이는 재료 표면에서 쉽게 벗겨집니다.

3. 종합 분석: 물리화학적 테스트 결과, 스테인레스 스틸 플랜지의 화학 성분 중 Cr 함량이 표준 값보다 약간 낮은 것으로 나타났습니다. Cr 원소는 스테인리스강의 내식성을 결정하는 가장 중요한 원소입니다. 산소와 반응하여 Cr 산화물을 생성하고 부식을 방지하기 위한 보호층을 형성할 수 있습니다. 재료의 비금속 황화물 함량이 높고 국소 영역의 황화물 응집으로 인해 주변 영역의 Cr 농도가 감소하여 Cr 부족 영역이 형성되어 스테인레스 강의 내식성에 영향을 미칩니다. 스테인레스 스틸 플랜지의 입자를 관찰하면 입자 크기가 매우 불균일하고 조직의 고르지 않은 혼합 입자가 전극 전위의 차이를 형성하기 쉽고 마이크로 배터리가 발생하여 전기 화학적 부식이 발생하는 것을 알 수 있습니다. 재료의 표면. 스테인레스 스틸 플랜지의 거친 입자와 미세한 혼합 입자는 주로 단조 중 입자의 급속한 변형으로 인해 발생하는 열간 가공 변형 공정과 관련이 있습니다. 플랜지의 표면 근처 부식의 미세구조를 분석한 결과, 부식은 플랜지 표면에서 시작하여 오스테나이트 결정립계를 따라 내부로 확장되는 것으로 나타났습니다. 재료의 고배율 미세 구조는 재료의 오스테나이트 결정립계에 더 많은 제3상이 석출되어 있음을 보여줍니다. 결정립계에 모인 제3상은 결정립계에서 크롬을 고갈시켜 입계부식 경향을 일으키고 내식성을 크게 저하시키기 쉽습니다.

결론

304 스테인리스강 플랜지의 산세 부식 원인으로부터 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다.

1. 스테인레스 스틸 플랜지의 부식은 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과이며, 그 중 재료의 결정립계에 석출된 세 번째 상이 플랜지 파손의 주요 원인입니다. 열간가공 시 가열온도를 엄격하게 관리하고, 재료가열공정 사양의 상한온도를 초과하지 않도록 하며, 고용 후 신속히 냉각하여 450℃~925℃의 온도 범위에 너무 오랫동안 머물지 않도록 하는 것이 좋습니다. 3차 입자의 침전을 방지합니다.
2. 재료에 혼합된 입자는 재료 표면에 전기화학적 부식을 일으키기 쉬우므로 단조 공정에서는 단조 비율을 엄격하게 제어해야 합니다.
3. 재료의 낮은 Cr 함량과 높은 황화물 함량은 플랜지의 내식성에 직접적인 영향을 미칩니다. 재료를 선택할 때 순수한 금속 품질을 지닌 재료를 선택하는 데 주의를 기울여야 합니다.