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不锈钢法兰酸洗腐蚀的失效分析

不锈钢法兰因具备优良的耐蚀性能而被普遍用以船只管网工程,做为管路联接的关键零部件,其具备联接方便使用、维持管道密封性特性、有利于一段管道的定期检查拆换等优势。企业某型船最近购置半个批号316法兰盘,该法兰盘在应用前送到酸洗钝化厂开展酸洗钝化解决,放人酸洗槽十多分钟一部分法兰盘表层刚开始出現汽泡,取下法兰盘清理后发觉浸蚀问题。以便查清该批号法兰盘被浸蚀的缘故,防止商品质

量问题再次出现,降低财产损失,对于该批号法兰盘抽样开展化学成分分析和金相检验。

1理化检验

1.2化学成分分析

在浸蚀法兰盘上切取化学成分分析试件,选用英国贝尔德DV-6型火苗直读光谱仪测量其成分,結果如表I如图所示。对比ASTMA276-2016《Standard Specification forStainless Steel Bars little Shapes》中316不锈钢板成分的技术标准,该无效法兰盘成分中Cr原素含水量比指标值稍低。

1.3金相检验

在无效法兰盘浸蚀处提取1个竖向横截面试件,打磨抛光后,未腐蚀,在蔡司金相显微镜下观查,非金属材料参杂物按Gb/T 10561-2008《钢中非金属材料参杂物含水量的测量规范定级图显微镜检验法》鉴定:硫化物类及1.6级;氧化铁类及0级;硅酸盐类及0级;球形化合物为1.6级。
试件经三氯化铁硫酸溶液腐蚀,在150 x金相显微镜下观查,发觉原材料中马氏体晶体极其匀称,晶粒度级別按Gb/T6394-2001《金属材料均值晶粒度测定法》鉴定,粗晶区可获评1.6级(见图3);细晶区可获评8.0级。

观查近表层浸蚀处的显微镜机构能够发觉,浸蚀是以不锈钢钝化刚开始,集中化产生在马氏体晶界上并向原材料內部拓宽,此地区的晶界因浸蚀遭受毁坏,晶体间的融合抗压强度基本上彻底缺失,受浸蚀比较严重的金属材料以至于产生粉末状,非常容易从原材料表层刮下来。

根据600x金相显 微镜观查浸蚀法兰盘的高倍机构,其显微镜机构为马氏体+小量金相组织+晶界上溶解的第共相颗粒物。

2综合性剖析
 
理化检验可重复性,该不锈钢法兰的成分中Cr原素含水量略低于指标值,Cr原素是决策不锈钢板耐蚀性能最关键的这种原素,它能够跟co2反映造成Cr的化合物,产生钝化处理层,具有避免浸蚀的功效。且该原材料中非金属硫化物含水量较高,硫化物在部分地区的集聚,会造成其周边地区Cr原素浓度值的减少,产生贫Cr区,进而危害不锈钢板的耐蚀性能。
 
观查不锈钢法兰的晶体,能够发觉其晶粒大小极其匀称,机构中尺寸不匀的混和晶体非常容易产生电极电势的差别,造成微充电电池,可能会导致原材料表层产生电化学腐蚀。不锈钢法兰的大小混和晶体关键与热加工变形加工工艺相关,是因为其煅造时晶体大幅度变形造成的。

分析方法兰近表层浸蚀处的显微镜机构能够算出,浸蚀是以法兰盘表层刚开始,顺着马氏体晶界向內部拓宽,原材料的高倍显微镜机构显示信息该原材料的奥氏休晶界上带较多的第只相溶解,晶界上集聚的第二相非常容易造成其晶界贫铬,造成晶间腐蚀倾向性,大幅度降低其耐腐蚀特性。

不锈钢板中的第二相关键有猫瘟碳化物( M 21C6 )、σ相和δ金相组织等,他们都对不锈钢板的耐蚀性能有很大的危害。M23C6溶解相的产生溫度为350℃-900℃,关键是由金属铬构成的碳化物,绝大多数遍布在结晶的晶界上,也是一部分遍布在结晶內部和晶体缺陷处,由于该碳化物含有铬,非常容易造成该地区贫铬;σ相产生溫度为600℃-925℃,再此溫度区问滞留,金相组织就一部分或所有溶解出σ相,6相的铬含水量为43%-60%,是这种高韧性的延性相,可造成原材料延展性和腐蚀能的降低;δ金相组织是这种高溫金相组织,由液体铁水冷却到1538℃时结晶体产生,该相比脆,在生产加工最易引起裂痕,且非常容易产生点浸蚀。

3结语
根据对浸蚀不锈钢法兰的一连串失效分析,能够算出下列依据:
 
(1)不锈钢法兰的浸蚀是多种多样要素相互功效的結果,至少原材料晶界上溶解的第只相是造成法兰盘无效的关键缘故。提议在热加工全过程中严控加温溫度,不必超过原材料加温加工工艺标准的限制溫度,一起在固溶后迅速水冷却,防止在350℃-925℃溫度区段滞留过长期,避免第二相颗粒物溶解。
(2)原材料中的混和晶体非常容易使原材料表层产生电化学腐蚀,在煅造全过程中应严控煅造比。
(3)原材料中Cr原素含水量稍低和硫化物含水量偏高立即危害法兰盘的耐腐蚀特性,选料时要特别注意采用冶金工业品质纯粹的原材料。

 


 

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