304 nerūsējošā tērauda atloku kodināšanas korozijas cēloņi un pretpasākumi
Kopsavilkums: klients nesen iegādājās 304 nerūsējošā tērauda atloku partiju, kas pirms lietošanas bija kodinātas un pasivētas. Tā rezultātā uz nerūsējošā tērauda atloku virsmas parādījās burbuļi pēc ievietošanas kodināšanas tvertnē vairāk nekā desmit minūtes. Pēc atloku izņemšanas un tīrīšanas tika konstatēta korozija. Lai noskaidrotu nerūsējošā tērauda atloku korozijas cēloni, novērstu kvalitātes problēmu atkārtošanos un samazinātu ekonomiskos zaudējumus. Pasūtītājs mūs īpaši uzaicināja palīdzēt viņam paraugu ņemšanas analīzē un metalogrāfiskajā pārbaudē.
Pirmkārt, ļaujiet man iepazīstināt ar 304 nerūsējošā tērauda atloku. Tam ir laba izturība pret koroziju, karstumizturība un zemas temperatūras mehāniskās īpašības. Tas ir izturīgs pret koroziju atmosfērā un izturīgs pret skābēm. To plaši izmanto šķidruma cauruļvadu projektos, piemēram, naftas un ķīmiskajā rūpniecībā. Kā svarīga cauruļvada savienojuma sastāvdaļa, tai ir vienkārša savienojuma un lietošanas priekšrocības, saglabājot cauruļvada blīvējuma veiktspēju un atvieglojot noteiktas cauruļvada daļas pārbaudi un nomaiņu.
Pārbaudes process
- Pārbaudiet ķīmisko sastāvu: Vispirms ņemiet paraugu no korozijas atloka un izmantojiet spektrometru, lai tieši noteiktu tā ķīmisko sastāvu. Rezultāti ir parādīti zemāk esošajā attēlā. Salīdzinot ar nerūsējošā tērauda 304 ķīmiskā sastāva tehniskajām prasībām ASTMA276-2013,Cr saturs bojātā atloka ķīmiskajā sastāvā ir zemāks par standarta vērtību.
- Metallogrāfiskā pārbaude: bojātā atloka korozijas vietā tika izgriezts gareniskā šķērsgriezuma paraugs. Pēc pulēšanas korozija netika konstatēta. Ar metalogrāfisko mikroskopu tika novēroti nemetāliski ieslēgumi, un sulfīdu kategorija tika novērtēta ar 1,5, alumīnija oksīda kategorija tika novērtēta ar 0, skābes sāls kategorija tika novērtēta ar 0 un sfēriskā oksīda kategorija tika novērtēta ar 1,5; paraugs tika iegravēts ar dzelzs hlorīda sālsskābes ūdens šķīdumu un novērots 100x metalogrāfiskā mikroskopā. Tika konstatēts, ka austenīta graudi materiālā bija ārkārtīgi nevienmērīgi. Graudu lieluma pakāpe tika novērtēta saskaņā ar GB/T6394-2002. Rupjo graudu laukumu var novērtēt ar 1,5, bet smalko graudu laukumu var novērtēt ar 4,0. Novērojot tuvās virsmas korozijas mikrostruktūru, var konstatēt, ka korozija sākas no metāla virsmas, koncentrējas uz austenīta graudu robežām un sniedzas līdz materiāla iekšpusei. Graudu robežas šajā zonā iznīcina korozija, un saķeres spēks starp graudiem ir gandrīz pilnībā zaudēts. Stipri sarūsējušais metāls pat veido pulveri, kas viegli nokasās no materiāla virsmas.
- Visaptveroša analīze: fizikālo un ķīmisko testu rezultāti liecina, ka Cr saturs nerūsējošā tērauda atloka ķīmiskajā sastāvā ir nedaudz zemāks par standarta vērtību. Cr elements ir vissvarīgākais elements, kas nosaka nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju. Tas var reaģēt ar skābekli, veidojot Cr oksīdus, veidojot pasivācijas slāni, lai novērstu koroziju; nemetālisko sulfīdu saturs materiālā ir augsts, un sulfīdu agregācija vietējās vietās izraisīs Cr koncentrācijas samazināšanos apkārtnē, veidojot Cr-nabadzīgu zonu, tādējādi ietekmējot nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju; Vērojot nerūsējošā tērauda atloka graudus, var konstatēt, ka tā graudu izmērs ir ārkārtīgi nevienmērīgs, un nevienmērīgi sajauktie graudi organizācijā ir pakļauti elektrodu potenciālu atšķirībām, kā rezultātā veidojas mikrobaterijas, kas izraisa elektroķīmisko koroziju. materiāla virsma. Nerūsējošā tērauda atloka rupjie un smalkie jauktie graudi galvenokārt ir saistīti ar karstās apstrādes deformācijas procesu, ko izraisa strauja graudu deformācija kalšanas laikā. Atloka virsmas tuvās korozijas mikrostruktūras analīze parāda, ka korozija sākas no atloka virsmas un stiepjas uz iekšpusi gar austenīta graudu robežu. Materiāla mikrostruktūra ar lielu palielinājumu liecina, ka uz materiāla austenīta graudu robežas ir vairāk izgulsnētas trešās fāzes. Trešās fāzes, kas savāktas uz graudu robežas, var izraisīt hroma samazināšanos pie graudu robežas, izraisot starpgranulu korozijas tendenci un ievērojami samazinot tā izturību pret koroziju.
Secinājums
No 304 nerūsējošā tērauda atloku kodināšanas korozijas cēloņiem var izdarīt šādus secinājumus:
- Nerūsējošā tērauda atloku korozija ir vairāku faktoru kombinētas darbības rezultāts, starp kuriem trešā fāze, kas nogulsnējas uz materiāla graudu robežas, ir galvenais atloka bojājuma cēlonis. Ieteicams stingri kontrolēt sildīšanas temperatūru karstās apstrādes laikā, nepārsniegt materiāla sildīšanas procesa specifikācijas augšējo robežtemperatūru un ātri atdzesēt pēc cieta šķīduma, lai izvairītos no pārāk ilgas uzturēšanās temperatūras diapazonā no 450 ℃ līdz 925 ℃. lai novērstu trešās fāzes daļiņu nogulsnēšanos.
- Materiālā jauktie graudi ir pakļauti elektroķīmiskai korozijai uz materiāla virsmas, un kalšanas procesā stingri jākontrolē kalšanas attiecība.
- Zemais Cr saturs un augsts sulfīda saturs materiālā tieši ietekmē atloka izturību pret koroziju. Izvēloties materiālus, jāpievērš uzmanība materiālu izvēlei ar tīru metalurģisku kvalitāti.