不銹鋼管受介質的化學及電化學作用而破壞的現象稱為腐蝕。不銹鋼管腐蝕主要有均勻腐蝕晶間腐(fu)蝕點腐蝕(shi)、選擇性腐蝕和應力腐蝕斷(duan)裂(lie)等。在腐蝕介質作用下,沿著或緊挨著不銹鋼晶粒邊界發生的電化學腐蝕形態稱為晶間腐蝕。不銹鋼管用于可能引起晶間腐蝕的環境時,應按GB/T 4334.1~4334.5《不銹鋼腐蝕試驗方法》進行晶間腐蝕傾向性試驗。不銹鋼壓力容器晶間腐蝕試驗方法、受檢試件狀態、驗收要求應按GB/T 21433《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗》的相關規定執行。下述介質在足夠濃度和一定溫度下屬于具有對不銹鋼管產生晶間腐蝕能力的介質。


  無(wu)機酸(suan)(suan)(suan):硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)、鉻酸(suan)(suan)(suan)、亞硫酸(suan)(suan)(suan)、氫氟酸(suan)(suan)(suan)、氫溴酸(suan)(suan)(suan)、氫碘酸(suan)(suan)(suan)、氫氰酸(suan)(suan)(suan)、氯氰酸(suan)(suan)(suan)、氨基磺酸(suan)(suan)(suan)、次(ci)氯酸(suan)(suan)(suan)等。


  有機酸(suan)(suan):工業乙酸(suan)(suan)、乙酸(suan)(suan)酐、甲酸(suan)(suan)、草酸(suan)(suan)、乳酸(suan)(suan)、乙二(er)酸(suan)(suan)、丙二(er)酸(suan)(suan)、苯(ben)二(er)酸(suan)(suan)、環烷(wan)酸(suan)(suan)、水楊(yang)酸(suan)(suan)、脂肪酸(suan)(suan)、蘋果酸(suan)(suan)、檸檬酸(suan)(suan)、馬(ma)來(lai)酸(suan)(suan)、富(fu)馬(ma)酸(suan)(suan)等。


  鹽(yan)類:硝酸(suan)銨、硝酸(suan)鈣(gai)、硝酸(suan)銀、硫酸(suan)銅、硫酸(suan)鐵、硫酸(suan)鈉(na)、硫酸(suan)鋁、硫酸(suan)氫鈉(na)、硫酸(suan)亞(ya)鐵、亞(ya)硫酸(suan)鐵、亞(ya)硝酸(suan)鈣(gai)、氯化鈉(na)、氯化鐵、氯化鉻(ge)、次(ci)氯酸(suan)鈉(na)、氫氟酸(suan)鈉(na)等溶液。


  其他:氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉、硫(liu)化(hua)(hua)鐵(tie)、硫(liu)化(hua)(hua)鋁(lv)、硫(liu)化(hua)(hua)鈉、濕二氧化(hua)(hua)硫(liu)、三氯化(hua)(hua)鐵(tie)、尿素氨基甲(jia)酸(suan)銨(an)溶液(ye)、亞硫(liu)酸(suan)紙漿(jiang)、牛皮紙漿(jiang)、亞硫(liu)酸(suan)蒸煮(zhu)液(ye)、玉米淀(dian)粉漿(jiang)(由(you)鹽酸(suan)或硫(liu)酸(suan)制)、甜菜汁、石(shi)油(you)原油(you)、油(you)田污(wu)水(shui)(shui)、海水(shui)(shui)、輕水(shui)(shui)堆(dui)高(gao)溫水(shui)(shui)等。



 奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕原(yuan)因(yin)很多,主要有以下幾方面。


 1. 碳化鉻析(xi)出引起的晶間腐蝕


    不銹鋼管在300~950℃(奧氏體不銹鋼在450~800℃溫度范圍內加熱或進行敏化處理時)溫度范圍內可能在晶界析出碳化鉻,析出的碳化鉻為Cr23C6、(Cr,Fe)23C6或(Cr,Fe,Mo)23C6碳化鉻沉淀于晶界(其鉻含量常達90%以上,大大高于不銹鋼的平均鉻含量)。由于鉻的擴散速度慢,只有在晶界附近的鉻擴散到晶界處形成碳化物析出,導致晶粒邊界區域形成貧鉻現象,如圖3-1所示。當貧鉻區的鉻含量降低到小于12.5%時,在腐蝕性介質作用下就會發生晶間腐蝕。


    為了(le)防止晶間腐蝕的產生(sheng),可(ke)采取如(ru)(ru)下方法:采用超低(di)碳(tan)材料、盡量(liang)降低(di)碳(tan)含(han)量(liang)(<0.03%);增加穩定化元素(su)(su),如(ru)(ru)鈦、鈮等;固溶處理(li)(1010~1120℃)、穩定化處理(li)(適用于(yu)含(han)穩定化元素(su)(su)的不銹鋼);加入能形(xing)成雙(shuang)(shuang)相組(zu)織(zhi)的元素(su)(su),形(xing)成雙(shuang)(shuang)相組(zu)織(zhi)等。


圖 1.jpg


 2. δ相析出引起(qi)的晶間腐蝕


    超低碳不銹鋼,由于碳含量極低,可防止晶間析出Cr23C6、(Cr、Fe)23C6引起的晶間腐蝕。但有些含鉬奧氏體不銹鋼,如Cr17Ni13Mo2在敏化溫度區間晶間析出δ相,在特殊的腐蝕介質中(沸騰質量分數為65%的硝酸溶液),δ相發生腐蝕,從而引起晶間腐蝕。


 3. 晶界(jie)吸(xi)附引(yin)起的晶間(jian)腐蝕(shi)


    該(gai)腐蝕是(shi)一種(zhong)特殊條件下發生(sheng)的晶間(jian)腐蝕。普通的Cr18-Ni8 奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管在(zai)強氧化性的硝酸(suan)溶(rong)液(ye)(ye)中會產生(sheng)晶間(jian)腐蝕,而雜質極少的奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)發生(sheng)上述現象。研究(jiu)已(yi)表明、Cr14-Ni4不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中雜質磷在(zai)晶界(jie)吸(xi)附是(shi)導致其在(zai)硝酸(suan)溶(rong)液(ye)(ye)中產生(sheng)晶間(jian)腐蝕的原因。


4. 穩(wen)定化元素高(gao)溫溶解引起(qi)的晶間腐蝕(shi)


    該腐蝕(shi)(shi)多發生(sheng)于含Ti或Nb的奧氏體不銹鋼(gang)管(guan),焊(han)后若工件在敏化(hua)溫度工作,焊(han)接(jie)接(jie)頭與強氧化(hua)性(xing)(xing)硝(xiao)酸溶液接(jie)觸(chu),沿熔合(he)區(qu)或緊鄰熔合(he)區(qu)的高溫熱影響區(qu)發生(sheng)選擇性(xing)(xing)腐蝕(shi)(shi)(狹長(chang)縫狀(zhuang)的晶間腐蝕(shi)(shi))。該腐蝕(shi)(shi)又稱(cheng)為“刀蝕(shi)(shi)”、“刀口腐蝕(shi)(shi)”或“刀線腐蝕(shi)(shi)”。




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