สาเหตุและวิธีแก้ไขการกัดกร่อนจากการดองของหน้าแปลนสแตนเลส 304

บทคัดย่อ: ลูกค้าเพิ่งซื้อหน้าแปลนสแตนเลส 304 ชุดหนึ่ง ซึ่งต้องผ่านการดองและทู่ก่อนใช้งาน ส่งผลให้มีฟองอากาศปรากฏขึ้นบนพื้นผิวของหน้าแปลนสแตนเลสหลังจากนำไปแช่ในถังดองนานกว่าสิบนาที หลังจากถอดหน้าแปลนออกมาทำความสะอาดแล้วพบว่ามีการกัดกร่อน เพื่อค้นหาสาเหตุของการกัดกร่อนของหน้าแปลนสแตนเลส ป้องกันปัญหาด้านคุณภาพไม่ให้เกิดขึ้นอีก และลดการสูญเสียทางเศรษฐกิจ ลูกค้าเชิญเราเป็นพิเศษให้ช่วยวิเคราะห์ตัวอย่างและการตรวจสอบโลหะวิทยา

ก่อนอื่น ให้ฉันแนะนำหน้าแปลนสแตนเลส 304 ก่อน มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อน ทนความร้อน และคุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิต่ำได้ดี ทนต่อการกัดกร่อนในบรรยากาศและทนกรด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงการท่อส่งของเหลวเช่นอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและเคมี ในฐานะที่เป็นส่วนสำคัญของการเชื่อมต่อท่อ มีข้อดีคือเชื่อมต่อและใช้งานง่าย รักษาประสิทธิภาพการปิดผนึกท่อ และอำนวยความสะดวกในการตรวจสอบและเปลี่ยนบางส่วนของท่อ

กระบวนการตรวจสอบ

1. ตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี: ขั้นแรก เก็บตัวอย่างหน้าแปลนที่สึกกร่อน และใช้สเปกโตรมิเตอร์เพื่อตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีโดยตรง ผลลัพธ์จะแสดงในรูปด้านล่าง เมื่อเทียบกับข้อกำหนดทางเทคนิคขององค์ประกอบทางเคมีของสแตนเลส 304 ใน ASTMA276-2013ปริมาณ Cr ในองค์ประกอบทางเคมีของหน้าแปลนที่ล้มเหลวนั้นต่ำกว่าค่ามาตรฐาน

2. การตรวจสอบทางโลหะวิทยา: ตัวอย่างภาคตัดขวางตามยาวถูกตัดที่ตำแหน่งการกัดกร่อนของหน้าแปลนที่ล้มเหลว หลังจากขัดแล้วไม่พบการกัดกร่อน ตรวจพบการรวมตัวของอโลหะภายใต้กล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยา และหมวดหมู่ซัลไฟด์ได้รับการจัดอันดับเป็น 1.5 หมวดอลูมินาได้รับการจัดอันดับเป็น 0 หมวดเกลือของกรดได้รับการจัดอันดับเป็น 0 และหมวดออกไซด์ทรงกลมได้รับการจัดอันดับเป็น 1.5; ตัวอย่างถูกแกะสลักด้วยสารละลายน้ำกรดไฮโดรคลอริกเฟอร์ริกคลอไรด์ และสังเกตภายใต้กล้องจุลทรรศน์โลหะวิทยาขนาด 100x พบว่าเมล็ดออสเทนไนต์ในวัสดุมีความไม่สม่ำเสมออย่างมาก เกรดขนาดเกรนได้รับการประเมินตาม GB/T6394-2002 พื้นที่เกรนหยาบสามารถจัดอันดับได้ที่ 1.5 และพื้นที่เกรนละเอียดสามารถจัดอันดับได้ที่ 4.0 เมื่อสังเกตโครงสร้างจุลภาคของการกัดกร่อนบริเวณใกล้พื้นผิว จะพบว่าการกัดกร่อนเริ่มต้นจากพื้นผิวโลหะ โดยมุ่งไปที่ขอบเขตของเกรนออสเทนไนต์และขยายไปถึงด้านในของวัสดุ ขอบเขตของเมล็ดพืชในบริเวณนี้จะถูกทำลายโดยการกัดกร่อน และความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างเมล็ดพืชก็สูญเสียไปเกือบทั้งหมด โลหะที่สึกกร่อนอย่างรุนแรงจะเกิดเป็นผง ซึ่งสามารถขูดออกจากพื้นผิวของวัสดุได้ง่าย

3. การวิเคราะห์ที่ครอบคลุม: ผลการทดสอบทางกายภาพและเคมีแสดงให้เห็นว่าปริมาณ Cr ในองค์ประกอบทางเคมีของหน้าแปลนสแตนเลสนั้นต่ำกว่าค่ามาตรฐานเล็กน้อย องค์ประกอบ Cr เป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดที่กำหนดความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อผลิต Cr ออกไซด์ สร้างชั้นฟิล์มเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ปริมาณซัลไฟด์ที่ไม่ใช่โลหะในวัสดุอยู่ในระดับสูง และการรวมตัวของซัลไฟด์ในพื้นที่จะทำให้ความเข้มข้นของ Cr ในพื้นที่โดยรอบลดลง ทำให้เกิดพื้นที่ Cr-poor ซึ่งส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส เมื่อสังเกตเม็ดของหน้าแปลนสแตนเลสจะพบว่าขนาดเกรนของมันไม่สม่ำเสมออย่างมาก และเมล็ดผสมที่ไม่สม่ำเสมอในองค์กรมีแนวโน้มที่จะสร้างความแตกต่างในศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด ส่งผลให้แบตเตอรี่ขนาดเล็กซึ่งนำไปสู่การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าบน พื้นผิวของวัสดุ เม็ดผสมหยาบและละเอียดของหน้าแปลนสแตนเลสส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเปลี่ยนรูปการทำงานที่ร้อนซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนรูปอย่างรวดเร็วของเมล็ดระหว่างการปลอม การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของการกัดกร่อนบริเวณใกล้พื้นผิวของหน้าแปลนแสดงให้เห็นว่าการกัดกร่อนเริ่มต้นจากพื้นผิวหน้าแปลนและขยายไปถึงด้านในตามแนวขอบเขตเกรนออสเทนไนต์ โครงสร้างจุลภาคที่มีกำลังขยายสูงของวัสดุแสดงให้เห็นว่ามีระยะที่สามมากขึ้นที่ตกตะกอนบนขอบเขตเกรนออสเทนไนต์ของวัสดุ ระยะที่สามที่รวมตัวกันบนขอบเขตของเกรนมีแนวโน้มที่จะทำให้โครเมียมหมดสิ้นลงที่ขอบเขตของเกรน ทำให้เกิดแนวโน้มการกัดกร่อนตามขอบเกรน และลดความต้านทานการกัดกร่อนลงอย่างมาก

บทสรุป

ข้อสรุปต่อไปนี้สามารถสรุปได้จากสาเหตุของการกัดกร่อนจากการดองของหน้าแปลนสแตนเลส 304:

1. การกัดกร่อนของหน้าแปลนเหล็กสเตนเลสเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของหลายปัจจัย โดยในระยะที่สามที่ตกตะกอนบนขอบเกรนของวัสดุเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของหน้าแปลน ขอแนะนำให้ควบคุมอุณหภูมิความร้อนอย่างเคร่งครัดในระหว่างการทำงานที่ร้อน ไม่เกินขีดจำกัดอุณหภูมิด้านบนของข้อกำหนดกระบวนการทำความร้อนของวัสดุ และให้เย็นลงอย่างรวดเร็วหลังจากสารละลายแข็งเพื่อหลีกเลี่ยงการอยู่ในช่วงอุณหภูมิ 450°C-925°C นานเกินไป เพื่อป้องกันการตกตะกอนของอนุภาคเฟสที่สาม
2. เมล็ดผสมในวัสดุมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าบนพื้นผิวของวัสดุ และควรควบคุมอัตราส่วนการตีอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการตีขึ้นรูป
3. ปริมาณ Cr ต่ำและปริมาณซัลไฟด์สูงในวัสดุส่งผลโดยตรงต่อความต้านทานการกัดกร่อนของหน้าแปลน เมื่อเลือกวัสดุควรให้ความสำคัญกับการเลือกวัสดุที่มีคุณภาพทางโลหะวิทยาบริสุทธิ์