奧氏體(ti)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、奧氏體不銹鋼在高(gao)溫(wen)與低溫(wen)環境中(zhong)的機械性能


奧氏體(ti)不(bu)銹鋼因為(wei)其具(ju)有(you)(you)較(jiao)高的(de)抗腐(fu)蝕性(xing),而(er)(er)被廣泛應(ying)用于(yu)腐(fu)蝕環(huan)境中。同時,奧氏體(ti)不(bu)銹鋼在高溫或(huo)低溫環(huan)境下,也具(ju)有(you)(you)很優異的(de)機械性(xing)能,因而(er)(er)在工業生產(chan)中得到(dao)十分廣泛的(de)應(ying)用。


 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(xiu)鋼),00Cr19Ni9(304L不銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不(bu)銹鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不銹鋼(gang))等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。


 在(zai)(zai)溫(wen)度高(gao)達(da)600℃時,奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)也(ye)有(you)很(hen)好(hao)的(de)蠕變(bian)強(qiang)度。如果在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)加入釩、鈮(ni)或鈦(tai),在(zai)(zai)高(gao)于600℃的(de)環(huan)境下也(ye)具有(you)很(hen)好(hao)的(de)蠕變(bian)強(qiang)度;在(zai)(zai)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)加入鈮(ni)和鈦(tai),雖然可(ke)提高(gao)其高(gao)溫(wen)蠕變(bian)強(qiang)度,但其低(di)溫(wen)韌性(xing)也(ye)跟著降低(di)了。因(yin)為在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)時不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面結(jie)成(cheng)一層致密的(de)氧化膜,所以其在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)時耐氧化性(xing)很(hen)好(hao)。


二、合金成分(fen)和顯(xian)微結(jie)構(gou)


在可焊不銹鋼(gang)中最重要的(de)顯微(wei)結構(gou)是鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)和(he)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti),盡管鉻與鎳(nie)是最主要的(de)合金(jin)(jin)元素(su)(su)(su)(su),但其(qi)他合金(jin)(jin)成分對不銹鋼(gang)組織性(xing)能也有很大影響(xiang)。所以(yi),鉻、鎳(nie)及其(qi)他合金(jin)(jin)成分對顯微(wei)組織結構(gou)的(de)影響(xiang)也應同(tong)時考慮。鉬、鈷和(he)鈦促(cu)進奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)骨架(jia)中δ-鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)形成,這些合金(jin)(jin)元素(su)(su)(su)(su)稱為(wei)(wei)鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)形成元素(su)(su)(su)(su);另一方面,銅、錳、碳、氮和(he)鎳(nie)能促(cu)進奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)形成,這些合金(jin)(jin)元素(su)(su)(su)(su)被稱為(wei)(wei)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)形成元素(su)(su)(su)(su)。


三、奧(ao)氏體不銹鋼的耐(nai)腐蝕性


 奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼是靠其表面(mian)的氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)隔斷(duan)鋼材(cai)與環境的聯系而達到(dao)防腐(fu)蝕(shi)(shi)目(mu)的的。這(zhe)層(ceng)(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo),厚度為20A~30A,成分為Cr2O3,極其致(zhi)密,與一般的化(hua)(hua)學(xue)品不(bu)(bu)反應(ying),氧(yang)或其他腐(fu)蝕(shi)(shi)物(wu)質(zhi)無法通過這(zhe)層(ceng)(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)去(qu)腐(fu)蝕(shi)(shi)內層(ceng)(ceng)金屬。如果(guo)這(zhe)層(ceng)(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)被(bei)破壞,在有氧(yang)的環境下立即會生(sheng)成新(xin)的氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo);另一方面(mian),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)耐(nai)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi),其原因是在裂紋處有氧(yang)的富(fu)集效應(ying),引(yin)起(qi)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。


(1) σ相(xiang)


 σ 相是(shi)一種金屬(shu)間化合物,在(zai)(zai)(zai)不銹(xiu)鋼中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)(zai)時(shi)(shi),會嚴重降低不銹(xiu)鋼的延(yan)伸(shen)性(xing)和韌性(xing),同時(shi)(shi)使不銹(xiu)鋼不耐應力腐(fu)蝕(shi)和其(qi)他形(xing)式的腐(fu)蝕(shi)。σ相的存(cun)在(zai)(zai)(zai)是(shi)造成不銹(xiu)鋼焊縫延(yan)伸(shen)率低的原因所在(zai)(zai)(zai),所以(yi),當焊縫從982℃冷(leng)卻到537℃時(shi)(shi),應快速冷(leng)卻以(yi)防止(zhi)大量(liang)σ相的生成。快速冷(leng)卻時(shi)(shi),可能(neng)(neng)還會形(xing)成少(shao)(shao)量(liang)σ相,但因其(qi)數(shu)量(liang)少(shao)(shao)而不會對不銹(xiu)鋼的性(xing)能(neng)(neng)產生影響。新超級奧氏體不銹(xiu)鋼,由于(yu)加入了氮,可阻止(zhi)σ相的形(xing)成,因而可加工成厚板。


(2)氧化鈍(dun)化膜與活性環(huan)境


不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面在自然環境(jing)中是(shi)鈍化的(de),當把不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面的(de)氧化膜擦去,不(bu)銹(xiu)鋼就(jiu)暴露于活性(xing)環境(jing)中,當氯離子的(de)濃度較高時(如在海(hai)水中),不(bu)銹(xiu)鋼就(jiu)會產生(sheng)腐蝕。


  a. 對(dui)化學品的抗腐(fu)蝕性能  不銹(xiu)鋼(gang)對各種濃度(du)和(he)溫度(du)的硝酸的的抗蝕性能較好,304不銹(xiu)鋼(gang)廣泛應用于硝酸工業,但不銹(xiu)鋼(gang)不耐硫酸腐蝕。


  b. 海水對不銹(xiu)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(xiu)鋼抵(di)抗(kang)各種(zhong)腐(fu)蝕的能力  一般來說,含鉻(ge)越(yue)高(gao),不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)耐蝕(shi)性越(yue)強。不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)可以抗均勻腐(fu)(fu)蝕(shi)、磨損腐(fu)(fu)蝕(shi)及堿性腐(fu)(fu)蝕(shi);但是,在一定條件下,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)不耐局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)。


(3) 電(dian)化學腐蝕


 當不銹鋼(gang)與異種金(jin)屬接觸時(shi),就(jiu)要考慮電(dian)化學腐蝕。但是,如(ru)果(guo)不銹鋼(gang)是正極(ji),則不會產生(sheng)電(dian)流(liu)腐蝕。因此,應仔細選(xuan)擇(ze)不銹鋼(gang)的(de)焊接材料及不銹鋼(gang)設(she)備(bei)的(de)緊固件。


(4)局部(bu)腐蝕


  在(zai)一定條(tiao)件下,不銹鋼對局(ju)部腐(fu)蝕(shi)是(shi)十分(fen)敏感的(de)。在(zai)化工廠中,60%的(de)不銹鋼設(she)備的(de)損壞(huai)是(shi)由于(yu)點腐(fu)蝕(shi)、裂(lie)紋腐(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie),同(tong)時還有晶間腐(fu)蝕(shi)造成的(de)。操作條(tiao)件及(ji)環境因素,如:pH值、溫度、氯離子(zi)、氧(yang)含(han)量等對不銹鋼的(de)性能也有影響。


  不銹(xiu)鋼的(de)局部腐(fu)蝕(shi)有(you):點(dian)腐(fu)蝕(shi)、間隙腐(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)蝕(shi)和晶間腐(fu)蝕(shi)等。

 

   ①. 不銹鋼的點腐蝕


   不銹鋼(gang)的(de)抗腐(fu)(fu)性(xing)能(neng),依賴于其表面的(de)氧化膜,而氧化膜的(de)抗腐(fu)(fu)蝕性(xing)取決于鉬、鎳與鉻的(de)含量。另外,對氧化膜抗點(dian)腐(fu)(fu)蝕性(xing)能(neng)有(you)(you)貢獻的(de)元(yuan)素是氮(dan),如果氧化膜被(bei)破(po)壞,或(huo)(huo)者(zhe)氧化膜不完整(如鋼(gang)表面化學成分不均勻),或(huo)(huo)有(you)(you)氯離子存在(zai),就會(hui)產生(sheng)點(dian)蝕。與焊接有(you)(you)關(guan)的(de)缺(que)陷,如:雜(za)質、第(di)二相、電弧沖擊(ji)處、飛濺物(wu)等都是點(dian)腐(fu)(fu)蝕發生(sheng)的(de)地方。在(zai)微觀結構方面,硫(liu)化錳(meng)雜(za)質、δ-鐵素體、σ相都會(hui)引起點(dian)腐(fu)(fu)蝕。


   ②. 不銹鋼的隙腐蝕


   因為(wei)金(jin)屬(shu)與金(jin)屬(shu)的連(lian)接,墊(dian)片(pian)、金(jin)屬(shu)表面結(jie)垢等,會形成一些(xie)間(jian)隙(xi)或凹槽,從而導致間(jian)隙(xi)腐蝕。很多因素影響間(jian)隙(xi)腐蝕的發生(sheng)及擴散(san)。


   A. 幾何(he)尺寸因(yin)素(su):間(jian)隙類型(xing)(金屬(shu)-金屬(shu),金屬(shu)-異種(zhong)金屬(shu))、間(jian)隙深度(du)、內外(wai)面(mian)積比等。


   B. 環境(jing)因素:含(han)氧量、氧離子濃(nong)度、pH值、溫度、擴散與對流、微(wei)生物影響等。


   C. 電(dian)化學反應:金屬溶解、氧(yang)消耗、氫(qing)產(chan)生等。


   D. 冶金因素:金屬組織(zhi)不純、表面氧化、鈍化膜(mo)的(de)特性等。


  不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)與間(jian)(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)比較(jiao) 不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)與間(jian)(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)產生(sheng)的(de)(de)(de)機理不(bu)(bu)(bu)同(tong),但它(ta)們的(de)(de)(de)擴散機理卻是相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)。點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)要有(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)氯離子濃度(du)才發(fa)生(sheng),間(jian)(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)在較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)氯離子濃度(du)下也會發(fa)生(sheng)。不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)在某(mou)一(yi)溶(rong)液中(zhong)不(bu)(bu)(bu)會產生(sheng)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),但有(you)可能發(fa)生(sheng)間(jian)(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。在金相(xiang)結構上,控制發(fa)生(sheng)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)措施一(yi)樣可以控制間(jian)(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)生(sheng),如,消(xiao)除硫(liu)化錳(meng)雜質,同(tong)時能提高(gao)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)耐點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)與間(jian)(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)能力。消(xiao)除硫(liu)化錳(meng)的(de)(de)(de)途徑有(you)3個:降低(di)(di)錳(meng)含量、降低(di)(di)硫(liu)含量和加入(ru)鈦或Zr(鋯)。


  ③. 不銹鋼的應力腐蝕


  所(suo)有(you)不銹鋼都會遇(yu)到應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂的問(wen)題,很(hen)多環境因素(su)與(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)有(you)關(guan)。根據(ju)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)發生(sheng)的機理,可將應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)分為穿晶(jing)(jing)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)和晶(jing)(jing)間應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。穿晶(jing)(jing)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)主(zhu)要發生(sheng)在(zai)含氯離子介(jie)質(zhi)(zhi)中,很(hen)少發生(sheng)在(zai)氫氧化物介(jie)質(zhi)(zhi)中;晶(jing)(jing)間應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)發生(sheng)在(zai)一(yi)般的水(shui)溶(rong)液(ye)(ye)介(jie)質(zhi)(zhi)中。影響不銹鋼應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的主(zhu)要因素(su)有(you)氯離子水(shui)溶(rong)液(ye)(ye)和堿性(xing)溶(rong)液(ye)(ye)。發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的臨界應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)很(hen)難確定,并(bing)且往往是很(hen)低的,一(yi)般的焊接殘余應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)均大(da)于應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)臨界應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)。


   奧氏體不銹鋼的氯(lv)離子應(ying)力腐蝕: 奧氏體(ti)不銹鋼氯(lv)離子應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是穿晶應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。影(ying)響(xiang)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的因素(su)有:氯(lv)離子濃度(du)、含(han)氧量(liang)、溫(wen)度(du)、應(ying)力(li)(li)大小(xiao)和(he)溶液(ye)的pH值。一般來(lai)說,當氯(lv)離子含(han)量(liang)大于(yu)300×106時(shi),會產(chan)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi);當氯(lv)離子含(han)量(liang)小(xiao)于(yu)20×106時(shi),不會產(chan)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。很多應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)發生(sheng)于(yu)75℃以上;而(er)低(di)于(yu)50℃,一般不會產(chan)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。


  堿性應(ying)力腐蝕開(kai)裂: 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。


  不銹鋼中(zhong)鎳含量對應力腐蝕的影響:  當(dang)不(bu)銹鋼(gang)的含(han)(han)鎳(nie)量(liang)在(zai)8%~12%之間時(shi)(shi),發生應(ying)力(li)(li)腐蝕的傾(qing)向性最大(da),而不(bu)銹鋼(gang)304、316的含(han)(han)鎳(nie)量(liang)正好在(zai)此(ci)區間。降低(di)含(han)(han)鎳(nie)量(liang)雖可提高其抗應(ying)力(li)(li)腐蝕能力(li)(li),但會使(shi)不(bu)銹鋼(gang)內鐵(tie)素體增(zeng)加(jia)。增(zeng)加(jia)不(bu)銹鋼(gang)中的鎳(nie)含(han)(han)量(liang),也可提高不(bu)銹鋼(gang)的抗應(ying)力(li)(li)腐蝕能力(li)(li)。因此(ci),可以認為,含(han)(han)鎳(nie)量(liang)大(da)于22%時(shi)(shi)不(bu)會產生應(ying)力(li)(li)腐蝕。


   奧氏體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)縫(feng)的應力腐(fu)蝕(shi): 在(zai)氯離(li)子溶液中(zhong),有(you)應(ying)(ying)力(li)作用的(de)奧氏(shi)體不銹鋼都會產(chan)生穿(chuan)晶(jing)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)。焊(han)(han)接部位特(te)別容易產(chan)生應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi),是(shi)由于以(yi)下三個原(yuan)因:一(yi)是(shi)焊(han)(han)接部位殘留有(you)很大的(de)拉伸應(ying)(ying)力(li)(除(chu)非進行焊(han)(han)后熱(re)(re)處理);二是(shi)焊(han)(han)接部位常(chang)常(chang)是(shi)應(ying)(ying)力(li)集中(zhong)的(de)地方;三是(shi)加熱(re)(re)會產(chan)生一(yi)些對應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)敏(min)感的(de)金相組織。為(wei)了防止晶(jing)間應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi),焊(han)(han)后進行熱(re)(re)處理是(shi)十分必要(yao)和有(you)效的(de)。


④. 晶間(jian)腐蝕


  當不銹鋼含(han)碳量大于(yu)0.5%,經過(guo)500℃~900℃加熱(re)后,對晶(jing)間(jian)腐蝕最(zui)為(wei)敏感,而這(zhe)個(ge)溫(wen)度(du)(du)(du)范圍正(zheng)好在焊(han)(han)接(jie)區域的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)范圍內(nei)。不銹鋼焊(han)(han)縫對晶(jing)間(jian)腐蝕的(de)敏感程度(du)(du)(du)取決(jue)于(yu)焊(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)及板厚,因為(wei)這(zhe)些參(can)數(shu)決(jue)定了鋼材處于(yu)臨(lin)界溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)時(shi)間(jian)。鋼材的(de)敏化溫(wen)度(du)(du)(du)與(yu)時(shi)間(jian)的(de)關(guan)系(xi)如圖(tu)1-6所(suo)示(shi)。在圖(tu)1-6中,曲線表示(shi)碳化物析(xi)出所(suo)需(xu)的(de)時(shi)間(jian)與(yu)碳含(han)量的(de)關(guan)系(xi),曲線的(de)右邊表示(shi)碳化物已析(xi)出。


 影(ying)(ying)響(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼焊(han)縫晶間腐(fu)蝕(shi)的(de)因素,與(yu)影(ying)(ying)響(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼晶間腐(fu)蝕(shi)的(de)因素相似(si):


  A. 金(jin)屬的化學(xue)組(zu)成和(he)金(jin)相(xiang)組(zu)織,主要成分是(shi)碳(tan)含量,碳(tan)含量高(gao)是(shi)有害的。鐵素體(ti)的存(cun)在可以防止晶間腐(fu)蝕(shi),但粗大的晶粒(li)會加速晶間腐(fu)蝕(shi);


  B. 焊(han)接前鋼材(cai)的(de)受(shou)(shou)熱情況(kuang),如果(guo)鋼材(cai)受(shou)(shou)過550℃~850℃加熱則鋼材(cai)容(rong)易發生晶間腐蝕;


  C. 加工焊接過程中(zhong)、使(shi)用過程中(zhong)存在應(ying)力;


 D. 工(gong)作環(huan)境(jing):不銹鋼在腐(fu)(fu)蝕環(huan)境(jing)中易發生(sheng)(sheng)晶間腐(fu)(fu)蝕。但是(shi),不是(shi)所有(you)的環(huan)境(jing)都會(hui)產生(sheng)(sheng)焊縫晶間腐(fu)(fu)蝕,只有(you)在氧化(hua)性環(huan)境(jing)下才會(hui)產生(sheng)(sheng)焊縫品間腐(fu)(fu)蝕,焊縫晶間腐(fu)(fu)蝕經常發生(sheng)(sheng)在中等(deng)氧化(hua)性環(huan)境(jing)中。


  防止焊縫晶(jing)間腐蝕的措施:


  a.對厚板(ban),焊后應進行熱處理;


  b.選(xuan)擇穩定性(xing)好(hao)的低碳不銹(xiu)鋼(gang),如304L、347等;


 c.適量(liang)(liang)低(di)溫加熱(線能量(liang)(liang)3kJ/cm,層間溫度低(di)于175℃);


 d.焊接材(cai)料(liao)(焊絲)碳(tan)含量(liang)應是極低(di)的(de),最大限度地降低(di)碳(tan)在焊縫金屬中的(de)含量(liang),達到低(di)于碳(tan)在18-8型(xing)不(bu)銹鋼中室溫(wen)溶解極限值以(yi)下,使碳(tan)不(bu)可能與鉻生成鉻的(de)碳(tan)化物,從而從根本上消除(chu)晶界的(de)貧(pin)鉻區(qu);


 e.提高(gao)焊接材(cai)料(焊絲(si))的(de)(de)鈦(tai)、鈮(ni)、鉭和鋯等的(de)(de)含量,在焊縫(feng)金屬中(zhong)滲(shen)入比(bi)(bi)(bi)鉻(ge)更(geng)容易與碳(tan)結合(he)的(de)(de)穩定化(hua)元素,如鈦(tai)、鈮(ni)、鉭和鋯等。一般(ban)認(ren)為(wei)鈦(tai)碳(tan)比(bi)(bi)(bi)大于(yu)(yu)(yu)5倍(bei)(bei)時(shi),才(cai)(cai)能(neng)(neng)提高(gao)抗晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)力。而試驗結果認(ren)為(wei)鈦(tai)碳(tan)比(bi)(bi)(bi)大于(yu)(yu)(yu)或等于(yu)(yu)(yu)6.7倍(bei)(bei)時(shi),才(cai)(cai)有明顯的(de)(de)效果;大于(yu)(yu)(yu)7.8倍(bei)(bei)時(shi),才(cai)(cai)能(neng)(neng)徹(che)底地改善晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)傾(qing)向。這是由于(yu)(yu)(yu)鈦(tai)能(neng)(neng)充(chong)分(fen)地將(jiang)碳(tan)化(hua)鉻(ge)的(de)(de)鉻(ge)置換出來(lai),消除了晶(jing)界的(de)(de)貧鉻(ge)地帶,從而改善了抗腐蝕(shi)(shi)性。


 通過使用(yong)低碳(tan)不銹鋼和(he)焊接材料(焊絲),可以克服焊縫晶間(jian)腐蝕。但(dan)是也存在以下(xia)缺點:


  I. 低碳不銹鋼焊縫強度低;


 II. 具有(you)穩(wen)定組(zu)織結構(gou)的不銹(xiu)鋼易熱裂。


  具有穩(wen)定組織的不銹鋼容易在局部析出碳化物(wu),從而(er)導(dao)致晶(jing)間腐蝕(shi)(shi),這種晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)也稱作刀(dao)口腐蝕(shi)(shi)。


 ⑤. 刀口腐蝕


 當焊(han)接(jie)321、347不(bu)銹鋼(gang)(gang)時,受熱(re)部(bu)(bu)分的(de)溫度高達1150℃,這(zhe)個(ge)溫度導致TiC和NbC部(bu)(bu)分析出。這(zhe)時,碳在靠近焊(han)縫處(chu)富(fu)集成一(yi)個(ge)很窄的(de)富(fu)集區域,在焊(han)縫冷卻(que)時,形(xing)成碳鉻(ge)化合物。這(zhe)個(ge)碳富(fu)集區域,只有幾個(ge)晶(jing)粒寬,能(neng)長(chang)久形(xing)成一(yi)條細線(xian),稱晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕線(xian),也叫刀(dao)口腐(fu)(fu)蝕。含(han)鈮不(bu)銹鋼(gang)(gang)比含(han)鈦不(bu)銹鋼(gang)(gang)更能(neng)抵(di)抗(kang)刀(dao)口腐(fu)(fu)蝕,提高熱(re)處(chu)理溫度不(bu)能(neng)消除刀(dao)口腐(fu)(fu)蝕。刀(dao)口腐(fu)(fu)蝕與晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕有以下區別:


  A. 刀口腐蝕發生在緊鄰焊縫(feng)很(hen)窄(zhai)的(de)區域(yu)內,而焊縫(feng)晶間腐蝕發生在離焊縫(feng)較(jiao)遠的(de)區域(yu);


  B. 刀口腐(fu)蝕(shi)發生在穩定型不銹鋼中;


  C. 受熱的情況不一樣。


 通過適當選(xuan)擇焊(han)接參數(shu)及熱處理(li)參數(shu)可避免刀口腐(fu)蝕。


四(si)、奧氏(shi)體不銹鋼的工(gong)藝性能


  1. 成型性能 


    在(zai)低溫環境中(zhong)有良好的組(zu)織穩(wen)定性(xing),因此冷變形、深(shen)沖壓性(xing)能都很好。可在(zai)室溫下進行冷軋(ya)、冷拔(ba),也(ye)可承受(shou)彎曲、深(shen)拉等冷加工(gong)。該類(lei)鋼(gang)具有冷作硬化(hua)傾向,冷加工(gong)后強度明顯上升,而塑性(xing)下降。


  2. 焊接(jie)性能 


    具有良(liang)好(hao)的焊(han)接性能,焊(han)件經(jing)焊(han)接后無需進行熱處(chu)理。


  3. 表面處理工藝 


   耐腐蝕性能良(liang)好,在使用中一般不需要表面處(chu)理(li)。為了進一步改善耐腐蝕性能,可采用鈍化處(chu)理(li)工藝。