奧氏體不銹鋼(gang)具有很好的可加工性、焊接性、機械性能(強度、韌性及延伸性)及很好的耐蝕性能。奧氏體不銹鋼還具有一些特殊性能(與碳鋼比),如熔點低、電阻率高、導熱性低、膨脹系數大等。


一、奧氏體不銹鋼在(zai)高溫與低溫環(huan)境中的機械(xie)性能


奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)因為其具(ju)有較高的(de)(de)抗腐(fu)(fu)蝕性,而(er)被(bei)廣泛應用(yong)于腐(fu)(fu)蝕環境中。同時,奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)在(zai)高溫或(huo)低溫環境下(xia),也具(ju)有很優(you)異的(de)(de)機械性能,因而(er)在(zai)工業(ye)生產(chan)中得到十分廣泛的(de)(de)應用(yong)。


 奧氏體不銹鋼在低溫的應用,與鐵素體不同,沒有拉伸-斷裂過渡區。奧氏體不銹鋼在低溫環境下維持著很高的韌性,如:0Cr19Ni9(304不銹鋼),00Cr19Ni9(304L不銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不銹鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。


 在(zai)溫(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)達600℃時,奧(ao)氏體不(bu)銹鋼也有(you)很(hen)(hen)好的蠕變強(qiang)度(du)(du)。如(ru)果在(zai)不(bu)銹鋼中(zhong)加入(ru)釩(fan)、鈮或鈦,在(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)于600℃的環(huan)境下也具有(you)很(hen)(hen)好的蠕變強(qiang)度(du)(du);在(zai)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼中(zhong)加入(ru)鈮和(he)鈦,雖然可提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)其(qi)(qi)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)蠕變強(qiang)度(du)(du),但其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)韌性也跟著(zhu)降低了(le)。因為在(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)時不(bu)銹鋼表(biao)面結成一(yi)層致密的氧化膜,所以其(qi)(qi)在(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)時耐氧化性很(hen)(hen)好。


二、合金成(cheng)分和顯微結(jie)構


在可焊不銹鋼(gang)中(zhong)最(zui)重要(yao)的(de)顯微(wei)結構是(shi)鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)和(he)(he)(he)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),盡管(guan)鉻與鎳是(shi)最(zui)主要(yao)的(de)合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)(su)(su),但其(qi)他合(he)金(jin)成(cheng)分對不銹鋼(gang)組(zu)織性能也有很大影(ying)響(xiang)。所以,鉻、鎳及(ji)其(qi)他合(he)金(jin)成(cheng)分對顯微(wei)組(zu)織結構的(de)影(ying)響(xiang)也應同時考慮。鉬、鈷(gu)和(he)(he)(he)鈦促進奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)骨架中(zhong)δ-鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)形(xing)成(cheng),這(zhe)些合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)稱為鐵素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)(su);另一方面,銅、錳、碳、氮和(he)(he)(he)鎳能促進奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成(cheng),這(zhe)些合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)被(bei)稱為奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)。


三、奧氏體不銹鋼的耐(nai)腐蝕性


 奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)是靠(kao)其(qi)表面的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)膜(mo)隔斷鋼(gang)(gang)材與(yu)環境的(de)(de)(de)聯系而達到(dao)防(fang)腐(fu)蝕(shi)目的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)。這(zhe)層(ceng)氧化(hua)(hua)膜(mo),厚度為20A~30A,成分(fen)為Cr2O3,極其(qi)致密,與(yu)一般(ban)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學品不反(fan)應(ying),氧或其(qi)他腐(fu)蝕(shi)物質無法通過(guo)這(zhe)層(ceng)氧化(hua)(hua)膜(mo)去腐(fu)蝕(shi)內層(ceng)金屬。如果這(zhe)層(ceng)氧化(hua)(hua)膜(mo)被破壞,在有氧的(de)(de)(de)環境下立即(ji)會(hui)生(sheng)成新(xin)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)膜(mo);另一方面,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)不耐(nai)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi),其(qi)原因是在裂紋處有氧的(de)(de)(de)富集效應(ying),引起應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。


(1) σ相


 σ 相(xiang)是一種金屬間化合物,在(zai)不(bu)銹鋼中存在(zai)時(shi)(shi),會嚴(yan)重降(jiang)低不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)延(yan)(yan)伸(shen)性和韌性,同時(shi)(shi)使不(bu)銹鋼不(bu)耐應(ying)力腐蝕和其(qi)他形式(shi)的(de)(de)(de)腐蝕。σ相(xiang)的(de)(de)(de)存在(zai)是造(zao)成(cheng)(cheng)不(bu)銹鋼焊縫延(yan)(yan)伸(shen)率低的(de)(de)(de)原因(yin)所在(zai),所以,當焊縫從982℃冷(leng)卻(que)到537℃時(shi)(shi),應(ying)快速冷(leng)卻(que)以防止(zhi)大量(liang)σ相(xiang)的(de)(de)(de)生成(cheng)(cheng)。快速冷(leng)卻(que)時(shi)(shi),可(ke)能還會形成(cheng)(cheng)少量(liang)σ相(xiang),但因(yin)其(qi)數量(liang)少而不(bu)會對不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)性能產生影響。新超(chao)級奧氏體(ti)不(bu)銹鋼,由于加(jia)入了氮(dan),可(ke)阻止(zhi)σ相(xiang)的(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng),因(yin)而可(ke)加(jia)工成(cheng)(cheng)厚板。


(2)氧化(hua)鈍化(hua)膜與活性(xing)環境(jing)


不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)在自然環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)是鈍化的,當把(ba)不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)的氧化膜擦去,不(bu)(bu)銹鋼就暴露于活性環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong),當氯(lv)離子的濃(nong)度較高時(如在海水(shui)中(zhong)(zhong)),不(bu)(bu)銹鋼就會產生(sheng)腐蝕。


  a. 對化學(xue)品(pin)的抗(kang)腐(fu)蝕性(xing)能  不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)對(dui)各(ge)種濃度(du)和溫(wen)度(du)的硝酸(suan)的的抗蝕性(xing)能較好,304不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)廣(guang)泛(fan)應用(yong)于(yu)硝酸(suan)工業,但不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)耐硫酸(suan)腐蝕。


  b. 海水對不銹鋼的作用   0Cr19Ni9(304)不銹鋼在淡水中使用具有很滿意的防腐蝕性能。0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼可用于處理海水,使用效果還滿意。但0Cr17Ni12Mo2(316)在海水中的使用條件不同會有不同的結果,如海水冷卻冷凝器,若采用0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼不耐靜止或慢流速(<1.5m/s)海水的腐蝕,即使是流動海水,流速要大于1.5m/s,并需要定期清理污垢。


  c. 不銹鋼抵抗各(ge)種(zhong)腐蝕(shi)的(de)能力  一般來說,含鉻(ge)越(yue)高,不銹鋼(gang)(gang)耐(nai)蝕(shi)(shi)性越(yue)強。不銹鋼(gang)(gang)可以抗(kang)均勻(yun)腐蝕(shi)(shi)、磨損(sun)腐蝕(shi)(shi)及堿性腐蝕(shi)(shi);但是,在一定條件下(xia),不銹鋼(gang)(gang)不耐(nai)局部腐蝕(shi)(shi)。


(3) 電化(hua)學腐蝕


 當不(bu)銹鋼與異種金屬接觸時,就(jiu)要考慮電(dian)化學腐蝕。但是(shi),如果不(bu)銹鋼是(shi)正極,則不(bu)會(hui)產生電(dian)流腐蝕。因此,應(ying)仔細選擇不(bu)銹鋼的焊接材料及不(bu)銹鋼設備(bei)的緊固件(jian)。


(4)局部腐蝕(shi)


  在一定條件下,不銹鋼對局部腐(fu)蝕是十分敏感(gan)的(de)(de)(de)。在化(hua)工廠(chang)中,60%的(de)(de)(de)不銹鋼設備的(de)(de)(de)損壞是由(you)于點腐(fu)蝕、裂(lie)紋腐(fu)蝕、應力腐(fu)蝕開裂(lie),同時還有晶間腐(fu)蝕造成(cheng)的(de)(de)(de)。操作(zuo)條件及環境(jing)因素,如:pH值、溫度、氯離子、氧含量等(deng)對不銹鋼的(de)(de)(de)性能也有影(ying)響(xiang)。


  不銹(xiu)鋼的(de)局部腐蝕(shi)有:點腐蝕(shi)、間隙腐蝕(shi)、應力腐蝕(shi)和晶(jing)間腐蝕(shi)等。

 

   ①. 不銹鋼的(de)點腐蝕


   不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)抗腐(fu)性能(neng),依賴于其表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜,而氧(yang)化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)抗腐(fu)蝕性取決(jue)于鉬(mu)、鎳與(yu)鉻的(de)(de)(de)(de)含量。另外,對氧(yang)化(hua)(hua)膜抗點(dian)腐(fu)蝕性能(neng)有(you)貢獻的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)是(shi)氮,如(ru)果氧(yang)化(hua)(hua)膜被破壞,或者氧(yang)化(hua)(hua)膜不完整(如(ru)鋼表(biao)面(mian)化(hua)(hua)學成分(fen)不均勻(yun)),或有(you)氯離子存(cun)在(zai),就會(hui)產生點(dian)蝕。與(yu)焊接有(you)關(guan)的(de)(de)(de)(de)缺陷,如(ru):雜(za)質、第二相、電弧沖擊處、飛濺物(wu)等(deng)都(dou)是(shi)點(dian)腐(fu)蝕發(fa)生的(de)(de)(de)(de)地方(fang)。在(zai)微(wei)觀(guan)結構(gou)方(fang)面(mian),硫化(hua)(hua)錳雜(za)質、δ-鐵素(su)體、σ相都(dou)會(hui)引起(qi)點(dian)腐(fu)蝕。


   ②. 不銹鋼(gang)的(de)隙(xi)腐(fu)蝕


   因為金屬與金屬的連接,墊片、金屬表面(mian)結(jie)垢等,會形(xing)成一(yi)些間隙(xi)(xi)(xi)或凹槽,從(cong)而(er)導致間隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)。很多因素影響間隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)的發(fa)生及(ji)擴散。


   A. 幾何尺(chi)寸因(yin)素(su):間(jian)隙類型(xing)(金屬(shu)-金屬(shu),金屬(shu)-異種金屬(shu))、間(jian)隙深度(du)、內外面積比等。


   B. 環境(jing)因素(su):含氧量(liang)、氧離子濃度、pH值、溫(wen)度、擴(kuo)散與對流、微生物影響(xiang)等。


   C. 電化(hua)學反應:金屬溶解(jie)、氧消耗、氫產生等。


   D. 冶金(jin)因素:金(jin)屬組(zu)織不(bu)純、表面(mian)氧化、鈍化膜的特性等(deng)。


  不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)間(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)比較(jiao) 不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)間(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)機理(li)(li)不(bu)(bu)同,但它們的(de)(de)(de)擴散機理(li)(li)卻(que)是相同的(de)(de)(de)。點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)要有(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)氯(lv)離(li)子濃度(du)才發生(sheng)(sheng)(sheng),間(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)在較(jiao)低的(de)(de)(de)氯(lv)離(li)子濃度(du)下也會發生(sheng)(sheng)(sheng)。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在某一(yi)溶液中不(bu)(bu)會產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),但有(you)可能發生(sheng)(sheng)(sheng)間(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。在金相結構上,控(kong)制發生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)措施一(yi)樣可以控(kong)制間(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)發生(sheng)(sheng)(sheng),如,消(xiao)除(chu)硫化錳(meng)雜質,同時能提高不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)間(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)能力。消(xiao)除(chu)硫化錳(meng)的(de)(de)(de)途徑有(you)3個(ge):降(jiang)低錳(meng)含量、降(jiang)低硫含量和加入鈦或Zr(鋯)。


  ③. 不銹鋼的應力腐(fu)蝕


  所有不銹鋼(gang)(gang)都會遇到應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)開裂的(de)問題,很(hen)多環(huan)境因素與應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)有關。根據應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)生的(de)機理(li),可(ke)將應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)分為穿晶(jing)(jing)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和晶(jing)(jing)間應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。穿晶(jing)(jing)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)主要(yao)發(fa)(fa)生在含氯離子介(jie)質(zhi)中,很(hen)少發(fa)(fa)生在氫(qing)氧化物介(jie)質(zhi)中;晶(jing)(jing)間應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)生在一般的(de)水溶(rong)液介(jie)質(zhi)中。影響不銹鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)主要(yao)因素有氯離子水溶(rong)液和堿性溶(rong)液。發(fa)(fa)生應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)臨界應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)很(hen)難確定,并且(qie)往往是很(hen)低的(de),一般的(de)焊接殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)均大于應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)臨界應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)。


   奧氏(shi)體不銹鋼(gang)的氯(lv)離子應(ying)力(li)腐蝕: 奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼氯離子應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)是穿晶應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。影響應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)因(yin)素有:氯離子濃度、含(han)氧量(liang)(liang)、溫度、應(ying)力(li)(li)大小和溶液的(de)pH值。一(yi)(yi)般來(lai)說,當氯離子含(han)量(liang)(liang)大于300×106時,會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi);當氯離子含(han)量(liang)(liang)小于20×106時,不(bu)會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。很多應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)發生(sheng)于75℃以上(shang);而低于50℃,一(yi)(yi)般不(bu)會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。


  堿性應力腐蝕開裂: 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。


  不(bu)銹鋼中鎳含量(liang)對應力腐(fu)蝕的影響(xiang):  當不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的含(han)鎳(nie)量(liang)(liang)在(zai)8%~12%之(zhi)間時,發生(sheng)應力(li)腐(fu)蝕的傾(qing)向性(xing)最大,而(er)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)304、316的含(han)鎳(nie)量(liang)(liang)正(zheng)好在(zai)此(ci)區(qu)間。降低含(han)鎳(nie)量(liang)(liang)雖可提高其抗應力(li)腐(fu)蝕能(neng)力(li),但會使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)內鐵素體(ti)增(zeng)加(jia)(jia)。增(zeng)加(jia)(jia)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中的鎳(nie)含(han)量(liang)(liang),也可提高不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的抗應力(li)腐(fu)蝕能(neng)力(li)。因此(ci),可以認為,含(han)鎳(nie)量(liang)(liang)大于22%時不(bu)會產生(sheng)應力(li)腐(fu)蝕。


   奧氏體不銹鋼(gang)焊縫的應力腐蝕(shi): 在氯離子溶液中(zhong),有應(ying)力(li)作用的奧氏(shi)體不銹鋼都會(hui)產生穿(chuan)晶(jing)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)。焊(han)接部位特別(bie)容易產生應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi),是由于以下三個(ge)原(yuan)因:一是焊(han)接部位殘留有很大的拉(la)伸應(ying)力(li)(除非(fei)進(jin)行焊(han)后(hou)熱(re)處理);二是焊(han)接部位常(chang)常(chang)是應(ying)力(li)集中(zhong)的地方;三是加熱(re)會(hui)產生一些對(dui)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)敏感的金相組(zu)織。為了防止晶(jing)間應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi),焊(han)后(hou)進(jin)行熱(re)處理是十分(fen)必要(yao)和有效的。


④. 晶間腐蝕(shi)


  當不銹(xiu)鋼(gang)含(han)碳量(liang)大于0.5%,經過500℃~900℃加(jia)熱后,對晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕最為敏感,而這個溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍正(zheng)好在焊(han)接區域的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍內。不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫對晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)敏感程度(du)取決于焊(han)接參數及板厚(hou),因為這些參數決定了(le)鋼(gang)材處于臨界溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)。鋼(gang)材的(de)(de)敏化溫(wen)(wen)(wen)度(du)與時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)關(guan)系(xi)如圖(tu)1-6所示(shi)。在圖(tu)1-6中(zhong),曲線表(biao)示(shi)碳化物析(xi)出所需(xu)的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)與碳含(han)量(liang)的(de)(de)關(guan)系(xi),曲線的(de)(de)右(you)邊表(biao)示(shi)碳化物已析(xi)出。


 影響奧氏體不銹(xiu)鋼焊縫晶間腐(fu)蝕(shi)的(de)因素(su),與影響奧氏體不銹(xiu)鋼晶間腐(fu)蝕(shi)的(de)因素(su)相似:


  A. 金屬的(de)化學組成和金相組織,主要成分是碳含量,碳含量高(gao)是有害的(de)。鐵素體(ti)的(de)存在可以防止晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕,但粗大的(de)晶(jing)粒(li)會加速晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕;


  B. 焊接前鋼材的(de)受(shou)熱情況,如果鋼材受(shou)過(guo)550℃~850℃加熱則鋼材容(rong)易(yi)發生晶(jing)間腐(fu)蝕(shi);


  C. 加工(gong)焊接過(guo)程中、使用過(guo)程中存在應力;


 D. 工(gong)作環境(jing)(jing):不(bu)銹(xiu)鋼在腐蝕環境(jing)(jing)中易發生晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕。但是,不(bu)是所有(you)的環境(jing)(jing)都會(hui)產生焊縫晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕,只有(you)在氧化性(xing)環境(jing)(jing)下才(cai)會(hui)產生焊縫品間(jian)(jian)腐蝕,焊縫晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕經常發生在中等氧化性(xing)環境(jing)(jing)中。


  防止焊縫晶間腐蝕的措施:


  a.對厚板,焊(han)后應進(jin)行熱處理(li);


  b.選擇(ze)穩定性好的低碳不銹鋼,如304L、347等(deng);


 c.適量低溫加熱(線能(neng)量3kJ/cm,層間(jian)溫度低于175℃);


 d.焊接材料(焊絲(si))碳(tan)含量應是(shi)極(ji)低(di)的(de),最大限(xian)度地(di)降(jiang)低(di)碳(tan)在焊縫金屬中(zhong)的(de)含量,達到低(di)于碳(tan)在18-8型不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)室溫溶解極(ji)限(xian)值(zhi)以下,使碳(tan)不(bu)可能與鉻(ge)生(sheng)成鉻(ge)的(de)碳(tan)化物(wu),從而從根本上消除晶(jing)界的(de)貧(pin)鉻(ge)區;


 e.提高焊接材料(焊絲)的(de)(de)鈦(tai)(tai)、鈮、鉭(tan)和鋯等(deng)的(de)(de)含量(liang),在焊縫金(jin)屬中滲入比鉻更容易與碳(tan)結(jie)合的(de)(de)穩(wen)定(ding)化元素,如鈦(tai)(tai)、鈮、鉭(tan)和鋯等(deng)。一般認(ren)為鈦(tai)(tai)碳(tan)比大(da)于(yu)5倍時(shi),才能提高抗(kang)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)能力(li)。而試驗結(jie)果(guo)認(ren)為鈦(tai)(tai)碳(tan)比大(da)于(yu)或等(deng)于(yu)6.7倍時(shi),才有明顯的(de)(de)效(xiao)果(guo);大(da)于(yu)7.8倍時(shi),才能徹底地改善晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)傾向。這是由于(yu)鈦(tai)(tai)能充(chong)分地將碳(tan)化鉻的(de)(de)鉻置換出(chu)來(lai),消除了晶(jing)界(jie)的(de)(de)貧鉻地帶,從(cong)而改善了抗(kang)腐(fu)蝕性。


 通過使用(yong)低碳(tan)不銹鋼(gang)和焊接材料(liao)(焊絲),可以(yi)克服(fu)焊縫晶間腐蝕。但(dan)是也存(cun)在(zai)以(yi)下缺(que)點(dian):


  I. 低碳(tan)不銹鋼(gang)焊縫強度(du)低;


 II. 具(ju)有穩定組(zu)織結構(gou)的不銹鋼易熱(re)裂(lie)。


  具有穩定組織的不銹鋼容易在局(ju)部析出碳(tan)化物,從而導致晶(jing)間腐蝕,這種晶(jing)間腐蝕也稱作刀口腐蝕。


 ⑤. 刀口腐蝕


 當焊接321、347不銹(xiu)鋼(gang)時(shi),受熱部分(fen)(fen)的(de)溫度(du)高(gao)達1150℃,這(zhe)個溫度(du)導致TiC和NbC部分(fen)(fen)析出(chu)。這(zhe)時(shi),碳(tan)在(zai)靠近焊縫(feng)處(chu)富集成(cheng)(cheng)一(yi)個很窄的(de)富集區(qu)域,在(zai)焊縫(feng)冷卻時(shi),形(xing)成(cheng)(cheng)碳(tan)鉻化合物。這(zhe)個碳(tan)富集區(qu)域,只有幾(ji)個晶粒寬(kuan),能長久形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)條細(xi)線(xian),稱晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)線(xian),也叫刀口(kou)(kou)(kou)(kou)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。含鈮不銹(xiu)鋼(gang)比含鈦不銹(xiu)鋼(gang)更能抵抗刀口(kou)(kou)(kou)(kou)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),提高(gao)熱處(chu)理溫度(du)不能消除刀口(kou)(kou)(kou)(kou)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。刀口(kou)(kou)(kou)(kou)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)有以下(xia)區(qu)別:


  A. 刀口腐蝕發生在緊鄰焊縫(feng)很窄(zhai)的(de)區域內,而焊縫(feng)晶(jing)間腐蝕發生在離焊縫(feng)較(jiao)遠的(de)區域;


  B. 刀口(kou)腐蝕(shi)發生在穩(wen)定型不銹鋼(gang)中;


  C. 受(shou)熱的情況不一樣(yang)。


 通(tong)過(guo)適當選擇焊(han)接參數(shu)及(ji)熱處理(li)參數(shu)可避免刀(dao)口腐蝕。


四(si)、奧氏體不銹鋼的工藝性能(neng)


  1. 成型性(xing)能 


    在(zai)低(di)溫(wen)環(huan)境中有良(liang)好(hao)的組織穩定性,因此冷(leng)變形、深沖壓性能都很好(hao)。可(ke)(ke)在(zai)室溫(wen)下進行冷(leng)軋、冷(leng)拔,也可(ke)(ke)承受彎曲、深拉等冷(leng)加工(gong)。該(gai)類鋼具有冷(leng)作硬化傾向(xiang),冷(leng)加工(gong)后強度明顯上升,而塑性下降(jiang)。


  2. 焊接性能 


    具有(you)良好(hao)的焊接(jie)(jie)性能,焊件(jian)經焊接(jie)(jie)后(hou)無需進行熱處理。


  3. 表面處理工(gong)藝 


   耐腐蝕(shi)性(xing)能良好(hao),在使用(yong)中一(yi)般不需要(yao)表面處(chu)理。為了進一(yi)步改(gai)善耐腐蝕(shi)性(xing)能,可采用(yong)鈍(dun)化處(chu)理工藝。