奧氏體不銹(xiu)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(ao)氏體不銹鋼在高溫與低溫環境中的機械性能


奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)因為其(qi)具有較高的抗(kang)腐蝕性(xing),而被(bei)廣(guang)泛應用于(yu)腐蝕環境(jing)(jing)中。同(tong)時,奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)在高溫或(huo)低溫環境(jing)(jing)下,也具有很優異(yi)的機械性(xing)能(neng),因而在工(gong)業生產中得到十分廣(guang)泛的應用。


 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不銹鋼(gang)),00Cr19Ni9(304L不(bu)銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不(bu)銹鋼(gang))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)溫度(du)高(gao)達600℃時,奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼也(ye)(ye)有(you)很好的(de)(de)蠕(ru)變強度(du)。如果在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)加入(ru)釩、鈮或鈦(tai),在(zai)高(gao)于600℃的(de)(de)環境(jing)下也(ye)(ye)具有(you)很好的(de)(de)蠕(ru)變強度(du);在(zai)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)加入(ru)鈮和鈦(tai),雖(sui)然可提高(gao)其(qi)(qi)高(gao)溫蠕(ru)變強度(du),但其(qi)(qi)低溫韌性也(ye)(ye)跟著降低了。因為在(zai)高(gao)溫時不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表面(mian)結成(cheng)一層致密的(de)(de)氧化膜(mo),所以其(qi)(qi)在(zai)高(gao)溫時耐氧化性很好。


二、合金(jin)成分和顯(xian)微結構


在可焊不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)最(zui)(zui)重要(yao)的顯微結構是(shi)鐵素(su)體(ti)(ti)和奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti),盡管鉻(ge)與鎳(nie)是(shi)最(zui)(zui)主要(yao)的合金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su),但其他合金(jin)成(cheng)(cheng)分對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)組織性能(neng)也有很大(da)影響。所以,鉻(ge)、鎳(nie)及其他合金(jin)成(cheng)(cheng)分對(dui)顯微組織結構的影響也應同時考慮。鉬(mu)、鈷(gu)和鈦促進奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)骨(gu)架中(zhong)δ-鐵素(su)體(ti)(ti)的形(xing)成(cheng)(cheng),這些合金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)稱為鐵素(su)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su);另一方面,銅、錳、碳、氮和鎳(nie)能(neng)促進奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng),這些合金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)被稱為奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。


三、奧氏(shi)體不(bu)銹鋼的(de)耐腐蝕性


 奧氏體不(bu)銹鋼是(shi)靠其(qi)(qi)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)隔斷鋼材與環境(jing)的(de)(de)(de)(de)聯系而達(da)到防腐蝕(shi)目的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)。這層(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo),厚(hou)度為(wei)20A~30A,成(cheng)分為(wei)Cr2O3,極其(qi)(qi)致密,與一般的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學品不(bu)反應,氧(yang)或其(qi)(qi)他(ta)腐蝕(shi)物質(zhi)無法通過這層(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)去腐蝕(shi)內(nei)層(ceng)金屬(shu)。如(ru)果這層(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)被破(po)壞,在(zai)有(you)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)環境(jing)下立即會(hui)生成(cheng)新的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo);另一方(fang)面(mian),不(bu)銹鋼不(bu)耐應力腐蝕(shi),其(qi)(qi)原因是(shi)在(zai)裂紋(wen)處有(you)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)富集(ji)效應,引(yin)起應力腐蝕(shi)。


(1) σ相(xiang)


 σ 相(xiang)是(shi)一(yi)種金屬間(jian)化合(he)物,在不(bu)銹鋼中(zhong)存(cun)在時,會嚴重降(jiang)低(di)不(bu)銹鋼的(de)(de)延伸(shen)性和韌性,同(tong)時使(shi)不(bu)銹鋼不(bu)耐應(ying)力腐蝕和其(qi)他形(xing)式(shi)的(de)(de)腐蝕。σ相(xiang)的(de)(de)存(cun)在是(shi)造成不(bu)銹鋼焊縫延伸(shen)率低(di)的(de)(de)原因所在,所以,當焊縫從(cong)982℃冷卻到537℃時,應(ying)快速(su)冷卻以防止(zhi)大(da)量σ相(xiang)的(de)(de)生(sheng)成。快速(su)冷卻時,可(ke)能(neng)還會形(xing)成少(shao)量σ相(xiang),但因其(qi)數量少(shao)而不(bu)會對不(bu)銹鋼的(de)(de)性能(neng)產生(sheng)影響。新(xin)超級奧氏(shi)體不(bu)銹鋼,由于加入(ru)了(le)氮,可(ke)阻止(zhi)σ相(xiang)的(de)(de)形(xing)成,因而可(ke)加工成厚(hou)板。


(2)氧(yang)化鈍化膜與(yu)活(huo)性環境(jing)


不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)(biao)面在自然環境(jing)中(zhong)是(shi)鈍化(hua)的(de),當把不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)(biao)面的(de)氧化(hua)膜擦去,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)就暴露于活性環境(jing)中(zhong),當氯離子的(de)濃(nong)度較高(gao)時(如在海水中(zhong)),不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)就會產(chan)生腐蝕。


  a. 對化(hua)學品的抗腐(fu)蝕性能  不(bu)銹鋼對各種濃度和溫度的(de)硝酸(suan)的(de)的(de)抗蝕性(xing)能較好,304不(bu)銹鋼廣泛應用于硝酸(suan)工業,但不(bu)銹鋼不(bu)耐(nai)硫酸(suan)腐(fu)蝕。


  b. 海水對不銹鋼的作(zuo)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)抗各種腐蝕(shi)的能力  一(yi)(yi)般來說,含鉻越(yue)高(gao),不(bu)銹(xiu)鋼耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性越(yue)強。不(bu)銹(xiu)鋼可以抗均(jun)勻腐蝕(shi)(shi)、磨(mo)損腐蝕(shi)(shi)及堿性腐蝕(shi)(shi);但是,在一(yi)(yi)定條(tiao)件下,不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)耐(nai)(nai)局(ju)部(bu)腐蝕(shi)(shi)。


(3) 電化學腐(fu)蝕(shi)


 當不(bu)銹鋼(gang)與異種金屬接觸時,就要考慮電化學腐蝕。但是(shi),如果不(bu)銹鋼(gang)是(shi)正極,則不(bu)會(hui)產生電流(liu)腐蝕。因此,應仔(zi)細選(xuan)擇不(bu)銹鋼(gang)的(de)焊接材料及不(bu)銹鋼(gang)設(she)備(bei)的(de)緊固件。


(4)局部(bu)腐(fu)蝕


  在(zai)一定條件下(xia),不銹鋼(gang)對(dui)局部(bu)腐(fu)蝕是十(shi)分敏感的(de)(de)。在(zai)化工廠中(zhong),60%的(de)(de)不銹鋼(gang)設(she)備的(de)(de)損壞(huai)是由于點腐(fu)蝕、裂紋(wen)腐(fu)蝕、應力腐(fu)蝕開裂,同時還有晶間腐(fu)蝕造(zao)成的(de)(de)。操作條件及環(huan)境因(yin)素,如:pH值、溫度、氯離子、氧含量等對(dui)不銹鋼(gang)的(de)(de)性能也有影響(xiang)。


  不銹鋼的局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)有:點腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、間隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)等。

 

   ①. 不(bu)銹鋼的(de)點(dian)腐(fu)蝕


   不銹鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)腐性(xing)能(neng),依賴于其表面的(de)(de)氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo),而氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)抗(kang)腐蝕(shi)性(xing)取決于鉬、鎳與鉻的(de)(de)含量。另外,對氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)抗(kang)點(dian)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)有貢獻的(de)(de)元(yuan)素(su)是氮,如果氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)被破(po)壞,或(huo)(huo)者氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)不完(wan)整(zheng)(如鋼(gang)表面化(hua)(hua)學成分不均(jun)勻(yun)),或(huo)(huo)有氯離子存(cun)在(zai),就會(hui)產生點(dian)蝕(shi)。與焊接有關的(de)(de)缺(que)陷,如:雜(za)質(zhi)、第二相、電弧沖擊處(chu)、飛濺物等都是點(dian)腐蝕(shi)發生的(de)(de)地方。在(zai)微觀結(jie)構方面,硫(liu)化(hua)(hua)錳雜(za)質(zhi)、δ-鐵素(su)體(ti)、σ相都會(hui)引起點(dian)腐蝕(shi)。


   ②. 不銹鋼的(de)隙(xi)腐蝕


   因為金屬與金屬的連接(jie),墊片、金屬表(biao)面(mian)結垢等,會(hui)形成一些間隙(xi)或凹槽,從而導致間隙(xi)腐蝕(shi)。很多因素(su)影(ying)響間隙(xi)腐蝕(shi)的發生(sheng)及(ji)擴散。


   A. 幾何(he)尺(chi)寸(cun)因素(su):間(jian)隙(xi)類型(金(jin)屬(shu)-金(jin)屬(shu),金(jin)屬(shu)-異種金(jin)屬(shu))、間(jian)隙(xi)深度、內外面(mian)積比等。


   B. 環境因素(su):含氧量、氧離子濃度、pH值、溫度、擴散與(yu)對流、微生物影響(xiang)等。


   C. 電化學反應(ying):金(jin)屬(shu)溶解(jie)、氧消耗(hao)、氫產生(sheng)等。


   D. 冶金因(yin)素:金屬(shu)組(zu)織(zhi)不純、表(biao)面氧化、鈍(dun)化膜(mo)的(de)特性(xing)等。


  不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)間(jian)(jian)(jian)隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)比較(jiao)(jiao) 不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)間(jian)(jian)(jian)隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產生(sheng)的(de)(de)(de)機理(li)不(bu)(bu)同,但(dan)它們的(de)(de)(de)擴散(san)機理(li)卻是相(xiang)同的(de)(de)(de)。點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)要有(you)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)氯(lv)離(li)子濃(nong)度才(cai)發(fa)生(sheng),間(jian)(jian)(jian)隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)在較(jiao)(jiao)低的(de)(de)(de)氯(lv)離(li)子濃(nong)度下也會(hui)發(fa)生(sheng)。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在某一溶液(ye)中不(bu)(bu)會(hui)產生(sheng)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),但(dan)有(you)可能發(fa)生(sheng)間(jian)(jian)(jian)隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。在金相(xiang)結構上,控制發(fa)生(sheng)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)措施(shi)一樣可以控制間(jian)(jian)(jian)隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發(fa)生(sheng),如,消除硫化(hua)(hua)錳(meng)雜質,同時能提(ti)高不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)耐(nai)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)間(jian)(jian)(jian)隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)能力(li)。消除硫化(hua)(hua)錳(meng)的(de)(de)(de)途(tu)徑有(you)3個:降低錳(meng)含量、降低硫含量和加入鈦或Zr(鋯)。


  ③. 不銹鋼的應力腐蝕


  所(suo)有不銹鋼(gang)都會遇到應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)開裂的(de)問(wen)題,很(hen)多環境(jing)因素(su)與應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)有關。根據應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)生(sheng)的(de)機理(li),可將應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)分(fen)為穿晶(jing)(jing)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和晶(jing)(jing)間應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。穿晶(jing)(jing)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)主要(yao)發(fa)(fa)生(sheng)在含氯離子介(jie)質(zhi)中,很(hen)少發(fa)(fa)生(sheng)在氫氧化物介(jie)質(zhi)中;晶(jing)(jing)間應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)生(sheng)在一般的(de)水溶(rong)液介(jie)質(zhi)中。影響不銹鋼(gang)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)主要(yao)因素(su)有氯離子水溶(rong)液和堿(jian)性溶(rong)液。發(fa)(fa)生(sheng)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)臨(lin)界應(ying)力(li)(li)(li)很(hen)難確定,并且往(wang)往(wang)是很(hen)低的(de),一般的(de)焊接(jie)殘余應(ying)力(li)(li)(li)均大于應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)臨(lin)界應(ying)力(li)(li)(li)。


   奧氏體不銹鋼的氯離子應力腐蝕: 奧(ao)氏體不(bu)銹鋼氯離子應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)是穿(chuan)晶應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)。影響(xiang)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)因素有(you):氯離子濃度(du)、含氧量、溫度(du)、應(ying)力(li)(li)大小(xiao)和(he)溶液的(de)pH值。一般來說,當氯離子含量大于300×106時,會(hui)產生應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi);當氯離子含量小(xiao)于20×106時,不(bu)會(hui)產生應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)。很(hen)多應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)發生于75℃以上;而低于50℃,一般不(bu)會(hui)產生應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)。


  堿(jian)性應力(li)腐(fu)蝕開裂: 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。


  不銹鋼中鎳含量對應力(li)腐蝕的影響:  當不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)含鎳(nie)(nie)量(liang)(liang)(liang)在8%~12%之間時(shi),發生應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)傾向性最大(da)(da),而不銹(xiu)鋼(gang)304、316的(de)(de)(de)含鎳(nie)(nie)量(liang)(liang)(liang)正(zheng)好在此區(qu)間。降低含鎳(nie)(nie)量(liang)(liang)(liang)雖可提高(gao)其抗(kang)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕能力(li)(li),但會使(shi)不銹(xiu)鋼(gang)內鐵(tie)素體增(zeng)加(jia)(jia)。增(zeng)加(jia)(jia)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)含量(liang)(liang)(liang),也可提高(gao)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕能力(li)(li)。因(yin)此,可以認為,含鎳(nie)(nie)量(liang)(liang)(liang)大(da)(da)于22%時(shi)不會產生應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕。


   奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼焊縫的應力腐蝕: 在氯離子溶液中,有(you)應(ying)力(li)(li)作用的(de)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼都會產生(sheng)穿晶應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)。焊接部(bu)(bu)位(wei)特別(bie)容易產生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi),是(shi)由于(yu)以下三個原因:一(yi)是(shi)焊接部(bu)(bu)位(wei)殘留有(you)很大的(de)拉伸應(ying)力(li)(li)(除(chu)非進行焊后熱(re)(re)處理);二是(shi)焊接部(bu)(bu)位(wei)常常是(shi)應(ying)力(li)(li)集(ji)中的(de)地方;三是(shi)加熱(re)(re)會產生(sheng)一(yi)些對應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)敏(min)感的(de)金(jin)相組織。為了防止晶間應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi),焊后進行熱(re)(re)處理是(shi)十分必要和有(you)效(xiao)的(de)。


④. 晶(jing)間(jian)腐蝕


  當不(bu)銹鋼(gang)含碳(tan)(tan)量(liang)大于0.5%,經過500℃~900℃加熱后,對(dui)晶(jing)間腐蝕(shi)最為(wei)敏感,而這(zhe)個溫度(du)范圍正(zheng)好在(zai)焊(han)(han)接區域的(de)(de)(de)溫度(du)范圍內(nei)。不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)對(dui)晶(jing)間腐蝕(shi)的(de)(de)(de)敏感程度(du)取(qu)決(jue)于焊(han)(han)接參數及板(ban)厚(hou),因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)參數決(jue)定(ding)了鋼(gang)材處于臨界溫度(du)的(de)(de)(de)時(shi)間。鋼(gang)材的(de)(de)(de)敏化(hua)溫度(du)與時(shi)間的(de)(de)(de)關系(xi)如圖(tu)1-6所示。在(zai)圖(tu)1-6中,曲線表示碳(tan)(tan)化(hua)物析出(chu)(chu)所需(xu)的(de)(de)(de)時(shi)間與碳(tan)(tan)含量(liang)的(de)(de)(de)關系(xi),曲線的(de)(de)(de)右邊表示碳(tan)(tan)化(hua)物已析出(chu)(chu)。


 影(ying)響(xiang)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)焊縫(feng)晶間(jian)腐蝕的因素,與影(ying)響(xiang)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)晶間(jian)腐蝕的因素相(xiang)似:


  A. 金屬的化學組成和(he)金相(xiang)組織,主要成分是碳含(han)量,碳含(han)量高是有害的。鐵素體的存在可以防止晶(jing)間腐(fu)蝕,但(dan)粗(cu)大的晶(jing)粒會加速(su)晶(jing)間腐(fu)蝕;


  B. 焊接前鋼(gang)材(cai)(cai)的受熱情況,如果鋼(gang)材(cai)(cai)受過550℃~850℃加熱則鋼(gang)材(cai)(cai)容易發生晶間(jian)腐(fu)蝕(shi);


  C. 加工焊接過程中(zhong)、使用過程中(zhong)存在應力(li);


 D. 工(gong)作環境:不銹鋼在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)環境中易發生晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)。但是,不是所有(you)的環境都(dou)會產生焊(han)縫(feng)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi),只有(you)在(zai)氧化(hua)性(xing)環境下才會產生焊(han)縫(feng)品間腐(fu)(fu)蝕(shi),焊(han)縫(feng)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)經常發生在(zai)中等氧化(hua)性(xing)環境中。


  防止焊縫晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)措施:


  a.對厚(hou)板,焊(han)后(hou)應(ying)進(jin)行熱處理;


  b.選擇穩定性(xing)好的低(di)碳不銹鋼,如304L、347等;


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


 d.焊接材(cai)料(liao)(焊絲)碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)(liang)應(ying)是(shi)極低的(de),最(zui)大(da)限度地降低碳(tan)(tan)(tan)在焊縫金屬中(zhong)(zhong)的(de)含量(liang)(liang),達到低于碳(tan)(tan)(tan)在18-8型不銹鋼中(zhong)(zhong)室溫溶解(jie)極限值(zhi)以下,使碳(tan)(tan)(tan)不可能與鉻生成(cheng)鉻的(de)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu),從而從根本上消除(chu)晶界的(de)貧鉻區;


 e.提高焊(han)接材料(焊(han)絲)的(de)(de)鈦(tai)(tai)(tai)、鈮、鉭和鋯等的(de)(de)含量,在(zai)焊(han)縫金屬中滲入比鉻(ge)(ge)更容易(yi)與碳結合的(de)(de)穩定化元(yuan)素(su),如鈦(tai)(tai)(tai)、鈮、鉭和鋯等。一般認為鈦(tai)(tai)(tai)碳比大于(yu)(yu)5倍時,才(cai)能(neng)提高抗晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)能(neng)力。而試驗(yan)結果認為鈦(tai)(tai)(tai)碳比大于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)6.7倍時,才(cai)有明顯(xian)的(de)(de)效果;大于(yu)(yu)7.8倍時,才(cai)能(neng)徹底地改善(shan)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)傾向。這(zhe)是由于(yu)(yu)鈦(tai)(tai)(tai)能(neng)充分(fen)地將碳化鉻(ge)(ge)的(de)(de)鉻(ge)(ge)置換(huan)出來,消除(chu)了(le)晶(jing)界的(de)(de)貧鉻(ge)(ge)地帶,從而改善(shan)了(le)抗腐(fu)蝕(shi)性。


 通過使用低碳(tan)不銹鋼和焊接材料(焊絲),可以克(ke)服焊縫晶間腐蝕。但是也存在(zai)以下(xia)缺點(dian):


  I. 低(di)(di)碳不(bu)銹鋼焊縫強度低(di)(di);


 II. 具有穩定組織結構的不銹鋼易熱裂。


  具(ju)有穩定組織的不銹鋼容易在局部析出碳化物,從而導(dao)致晶間(jian)腐蝕,這(zhe)種晶間(jian)腐蝕也稱作刀(dao)口腐蝕。


 ⑤. 刀口腐蝕


 當(dang)焊接(jie)321、347不(bu)(bu)(bu)銹鋼時(shi),受熱(re)部(bu)分的(de)溫(wen)度高達1150℃,這(zhe)個溫(wen)度導(dao)致TiC和NbC部(bu)分析出。這(zhe)時(shi),碳(tan)在靠近焊縫(feng)處富(fu)集成(cheng)一個很窄的(de)富(fu)集區(qu)域,在焊縫(feng)冷卻(que)時(shi),形成(cheng)碳(tan)鉻化合物。這(zhe)個碳(tan)富(fu)集區(qu)域,只有幾個晶粒寬,能(neng)長久形成(cheng)一條細線(xian),稱晶間腐蝕(shi)線(xian),也叫(jiao)刀口腐蝕(shi)。含(han)鈮不(bu)(bu)(bu)銹鋼比含(han)鈦(tai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼更(geng)能(neng)抵(di)抗刀口腐蝕(shi),提(ti)高熱(re)處理溫(wen)度不(bu)(bu)(bu)能(neng)消除刀口腐蝕(shi)。刀口腐蝕(shi)與晶間腐蝕(shi)有以下區(qu)別:


  A. 刀口腐蝕(shi)發生在緊鄰焊縫(feng)很(hen)窄(zhai)的(de)區域內,而焊縫(feng)晶間腐蝕(shi)發生在離焊縫(feng)較遠的(de)區域;


  B. 刀口腐蝕發生(sheng)在穩定型不銹鋼中;


  C. 受(shou)熱的(de)情(qing)況不一樣。


 通過(guo)適當選擇焊接參數及熱處理(li)參數可避免刀(dao)口腐(fu)蝕。


四、奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的工(gong)藝(yi)性(xing)能


  1. 成型性能 


    在低溫環(huan)境中有(you)良好的組織穩(wen)定性,因(yin)此冷(leng)變形、深沖壓性能(neng)都很(hen)好。可在室(shi)溫下進行(xing)冷(leng)軋、冷(leng)拔,也可承(cheng)受(shou)彎曲、深拉等冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)。該(gai)類鋼具(ju)有(you)冷(leng)作硬化傾(qing)向(xiang),冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)后強(qiang)度(du)明顯上(shang)升,而塑性下降。


  2. 焊接性能(neng) 


    具有良好的(de)焊(han)接(jie)(jie)性能,焊(han)件經(jing)焊(han)接(jie)(jie)后無(wu)需進(jin)行熱處理。


  3. 表(biao)面(mian)處理工(gong)藝 


   耐腐蝕性能良好,在使用中一(yi)般不(bu)需(xu)要(yao)表面(mian)處理(li)。為(wei)了進一(yi)步改善耐腐蝕性能,可采用鈍化處理(li)工(gong)藝。