不銹鋼制品管晶間腐蝕的形成原因

2022-02-02 14:16:28 正佳不銹鋼

不銹鋼制品管是具有良好的力學(xué)性能、耐均勻腐蝕性能和焊接性能，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、化工等行業(yè)中。但是，根據(jù)實(shí)際情況來看，雖然不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能，依然會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕情況，不利于設(shè)施的正常應(yīng)用，尤其是對(duì)于石油、化工行業(yè)來說。接下來，正佳不銹鋼就帶你了解不銹鋼制品管晶間腐蝕的形成原因。

所謂的晶間腐蝕指的就是在一種特定的介質(zhì)內(nèi)，其中存在的晶?；w、晶界以及晶間化合物能夠形成微電池效應(yīng)，該效應(yīng)能夠?qū)е戮Яｉg喪失結(jié)合力，從而使金屬表面出現(xiàn)了局部的腐蝕?；诰Ы缗c晶粒的差異，就有了貧鉻理論、陽極相理論和晶界吸附理論來解釋金屬材料的晶間腐蝕。

1、貧鉻理論
不銹鋼制品管之所以會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕情況，與鉻元素密切相關(guān)，在鋼管的生產(chǎn)煉制過程中，在溫度達(dá)到400～850℃后，會(huì)達(dá)到敏化區(qū)間，而此時(shí)，奧氏體內(nèi)會(huì)因析出碳化鉻，進(jìn)而生產(chǎn)貧鉻區(qū)，給晶間腐蝕的發(fā)生形成了隱患。
貧鉻區(qū)的產(chǎn)生是不銹鋼焊管晶間腐蝕的重要影響因素，在生產(chǎn)制造過程中，因溫度的升高，碳元素會(huì)因溫度的升高而固溶于奧氏體機(jī)基體中，在溫度下降時(shí)，碳元素會(huì)因溫度變化而出現(xiàn)飽和、擴(kuò)散至晶界的情況，從而會(huì)出現(xiàn)析出碳化鉻的情況?？傊?，可以總結(jié)為材料處于特定的腐蝕介質(zhì)作用下，不銹鋼制品管具有晶間腐蝕敏感性。

2、晶界吸附理論
若不銹鋼管為加熱至1050℃的超低碳級(jí)不銹鋼，工作于強(qiáng)氧化環(huán)境（如硝酸加重鉻酸鹽），會(huì)因材料內(nèi)部的多種雜質(zhì)元素而出現(xiàn)晶界吸附情況，進(jìn)而引發(fā)晶間腐蝕情況。

3、陽極相理論
當(dāng)超低碳不銹鋼，特別是高Cr、Mo鋼在650-850℃受熱后，晶界σ相析出并溶解，在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中仍會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。原因是在晶界形成了由FeCr或MoFe金屬間化合物組成的σ相，或TiC、NbC 等，在強(qiáng)氧化性介質(zhì)條件下，σ等相發(fā)生嚴(yán)重的選擇性溶解。
晶間腐蝕可以分別產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)、焊縫或熔合線上，在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀線腐蝕。從含Ti、Nb穩(wěn)定化元素的316L不銹鋼管在強(qiáng)氧化介質(zhì)中的刀線腐蝕發(fā)生的部位來看，在熔化焊接時(shí)，這個(gè)部位曾加熱到固相線附近的高溫，不僅M23C6已全部溶解，而且這類不銹鋼制品管中的TiC或NbC也已全部溶解。在第二次加熱時(shí)，這些碳化物都會(huì)沉淀，并且都易于沿晶界進(jìn)行，在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中，這種晶界沉淀的MC可以被溶解。