Cauze și contramăsuri ale coroziunii prin decapare a flanșelor din oțel inoxidabil 304

Rezumat: Clientul a achiziționat recent un lot de 304 flanșe din oțel inoxidabil, care urmau să fie decapate și pasivate înainte de utilizare. Ca urmare, pe suprafața flanșelor din oțel inoxidabil au apărut bule după ce au fost plasate în rezervorul de decapare mai mult de zece minute. După ce flansele au fost scoase și curățate, s-a constatat coroziune. Pentru a afla cauza coroziunii flanselor din otel inoxidabil, preveniti aparitia din nou a problemelor de calitate si reduceti pierderile economice. Clientul ne-a invitat în mod special să-l ajutăm cu analiza de prelevare și inspecția metalografică.

Mai întâi, permiteți-mi să vă prezint flanșa din oțel inoxidabil 304. Are o bună rezistență la coroziune, rezistență la căldură și proprietăți mecanice la temperaturi scăzute. Este rezistent la coroziune în atmosferă și rezistent la acizi. Este utilizat pe scară largă în proiecte de conducte de fluide, cum ar fi industria petrolieră și chimică. Ca parte importantă a conexiunii conductei, are avantajele unei conexiuni și utilizări ușoare, menținând performanța de etanșare a conductei și facilitând inspecția și înlocuirea unei anumite secțiuni a conductei.

Procesul de inspecție

1. Verificați compoziția chimică: În primul rând, eșantionați flanșa corodata și utilizați un spectrometru pentru a determina direct compoziția sa chimică. Rezultatele sunt prezentate în figura de mai jos. În comparație cu cerințele tehnice ale compoziției chimice din oțel inoxidabil 304 din ASTMA276-2013,conținutul de Cr din compoziția chimică a flanșei defectate este mai mic decât valoarea standard.

2. Inspecție metalografică: O probă de secțiune transversală longitudinală a fost tăiată la locul de coroziune al flanșei defectate. După lustruire, nu a fost găsită nicio coroziune. Incluziunile nemetalice au fost observate la un microscop metalografic și categoria de sulfuri a fost evaluată ca 1,5, categoria de alumină a fost evaluată ca 0, categoria de sare acidă a fost evaluată ca 0 și categoria de oxid sferic a fost evaluată ca 1,5; proba a fost gravată cu soluție apoasă de clorură ferică de acid clorhidric și observată la un microscop metalografic de 100x. S-a constatat că boabele de austenită din material erau extrem de neuniforme. Calitatea granulei a fost evaluată conform GB/T6394-2002. Suprafața cu granulație grosieră poate fi evaluată ca 1,5, iar zona cu granulație fină poate fi evaluată ca 4,0. Prin observarea microstructurii coroziunii apropiate de suprafață, se poate constata că coroziunea începe de la suprafața metalului, se concentrează pe limitele granulelor de austenită și se extinde până în interiorul materialului. Limitele de cereale din această zonă sunt distruse de coroziune, iar rezistența de legătură dintre boabe este aproape complet pierdută. Metalul puternic corodat formează chiar și pulbere, care este ușor de răzuit de pe suprafața materialului.

3. Analiză cuprinzătoare: Rezultatele testelor fizice și chimice arată că conținutul de Cr din compoziția chimică a flanșei din oțel inoxidabil este puțin mai mic decât valoarea standard. Elementul Cr este cel mai important element care determină rezistența la coroziune a oțelului inoxidabil. Poate reacționa cu oxigenul pentru a produce oxizi de Cr, formând un strat de pasivare pentru a preveni coroziunea; conținutul de sulfuri nemetalice din material este ridicat, iar agregarea sulfurilor în zonele locale va duce la o scădere a concentrației de Cr în zona înconjurătoare, formând o zonă săracă în Cr, afectând astfel rezistența la coroziune a oțelului inoxidabil; observând granulele flanșei din oțel inoxidabil, se poate constata că dimensiunea granulelor sale este extrem de neuniformă, iar boabele amestecate neuniforme din organizație sunt predispuse să formeze diferențe de potențial electrod, rezultând micro-baterii, care duc la coroziune electrochimică pe suprafata materialului. Granulele mixte grosiere și fine ale flanșei din oțel inoxidabil sunt legate în principal de procesul de deformare prin lucru la cald, care este cauzat de deformarea rapidă a boabelor în timpul forjarii. Analiza microstructurii coroziunii aproape de suprafață a flanșei arată că coroziunea începe de la suprafața flanșei și se extinde spre interior de-a lungul limitei granulelor austenitei. Microstructura de mare mărire a materialului arată că există mai multe faze a treia precipitate pe granița de austenită a materialului. Cele trei faze adunate la limita granulelor sunt predispuse să provoace epuizarea cromului la limita granulelor, provocând tendința de coroziune intergranulară și reducând foarte mult rezistența la coroziune.

Concluzie

Următoarele concluzii pot fi trase din cauzele coroziunii prin decapare a flanșelor din oțel inoxidabil 304:

1. Coroziunea flanșelor din oțel inoxidabil este rezultatul acțiunii combinate a mai multor factori, printre care cea de-a treia fază precipitată pe limita granulației materialului este cauza principală a defectării flanșei. Se recomandă controlul strict al temperaturii de încălzire în timpul lucrului la cald, să nu se depășească temperatura limită superioară a specificației procesului de încălzire a materialului și să se răcească rapid după soluția solidă pentru a evita rămânerea în intervalul de temperatură de 450℃-925℃ pentru prea mult timp. pentru a preveni precipitarea particulelor de faza a treia.
2. Granulele amestecate din material sunt predispuse la coroziune electrochimică pe suprafața materialului, iar raportul de forjare trebuie controlat strict în timpul procesului de forjare.
3. Conținutul scăzut de Cr și conținutul ridicat de sulfuri din material afectează direct rezistența la coroziune a flanșei. La selectarea materialelor, trebuie acordată atenție selectării materialelor cu calitate metalurgică pură.