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(bu)銹鋼管腐蝕主要有均勻腐蝕晶間腐蝕點腐蝕、選擇性腐蝕和應力腐(fu)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(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)、氫(qing)溴酸(suan)(suan)(suan)、氫(qing)碘酸(suan)(suan)(suan)、氫(qing)氰(qing)酸(suan)(suan)(suan)、氯氰(qing)酸(suan)(suan)(suan)、氨(an)基磺酸(suan)(suan)(suan)、次氯酸(suan)(suan)(suan)等。


  有機酸(suan)(suan)(suan)(suan):工(gong)業(ye)乙(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、乙(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)酐、甲酸(suan)(suan)(suan)(suan)、草酸(suan)(suan)(suan)(suan)、乳酸(suan)(suan)(suan)(suan)、乙(yi)二(er)(er)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、丙二(er)(er)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、苯二(er)(er)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、環烷酸(suan)(suan)(suan)(suan)、水楊(yang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、脂肪酸(suan)(suan)(suan)(suan)、蘋(pin)果(guo)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、檸檬酸(suan)(suan)(suan)(suan)、馬來酸(suan)(suan)(suan)(suan)、富(fu)馬酸(suan)(suan)(suan)(suan)等。


  鹽類:硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨、硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣、硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)銀(yin)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)銅、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鐵、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋁、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)亞鐵、亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鐵、亞硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣、氯化(hua)鈉(na)、氯化(hua)鐵、氯化(hua)鉻、次氯酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)、氫(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)等溶(rong)液。


  其(qi)他:氫氧化(hua)鈉、硫(liu)(liu)化(hua)鐵、硫(liu)(liu)化(hua)鋁、硫(liu)(liu)化(hua)鈉、濕二氧化(hua)硫(liu)(liu)、三氯(lv)化(hua)鐵、尿素(su)氨基甲酸(suan)銨溶(rong)液、亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)紙漿、牛皮紙漿、亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)蒸煮液、玉米淀粉漿(由鹽(yan)酸(suan)或(huo)硫(liu)(liu)酸(suan)制)、甜菜汁(zhi)、石油原(yuan)油、油田污水、海水、輕水堆高溫水等。



 奧氏體不銹鋼的晶間(jian)腐蝕(shi)原因(yin)很多,主要(yao)有(you)以下幾方(fang)面。


 1. 碳(tan)化(hua)鉻析(xi)出引起的(de)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。


    為了防止晶(jing)間(jian)腐蝕的產生,可采取(qu)如下方法:采用超低碳材料、盡量降低碳含(han)量(<0.03%);增加穩(wen)定化(hua)元素,如鈦(tai)、鈮等(deng);固溶(rong)處理(li)(1010~1120℃)、穩(wen)定化(hua)處理(li)(適用于(yu)含(han)穩(wen)定化(hua)元素的不銹鋼);加入(ru)能形(xing)成(cheng)(cheng)雙相(xiang)組(zu)織的元素,形(xing)成(cheng)(cheng)雙相(xiang)組(zu)織等(deng)。


圖 1.jpg


 2. δ相析出引起的晶間(jian)腐蝕(shi)


    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. 晶界吸附(fu)引起的晶間(jian)腐(fu)蝕


    該腐(fu)(fu)蝕是一種特殊(shu)條件(jian)下發生(sheng)(sheng)的(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕。普(pu)通的(de)(de)Cr18-Ni8 奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管在強氧化性的(de)(de)硝酸溶液(ye)(ye)中會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕,而(er)雜質極少的(de)(de)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)(bu)發生(sheng)(sheng)上(shang)述現象。研究(jiu)已表明、Cr14-Ni4不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中雜質磷(lin)在晶(jing)界吸附是導致其在硝酸溶液(ye)(ye)中產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)原(yuan)因。


4. 穩定化(hua)元素高溫溶解引(yin)起的(de)晶間(jian)腐蝕


    該腐蝕(shi)(shi)多發生(sheng)(sheng)于(yu)含Ti或Nb的奧氏體不(bu)銹鋼(gang)管,焊后(hou)若(ruo)工件在敏化(hua)溫(wen)度工作,焊接接頭與強氧(yang)化(hua)性(xing)硝(xiao)酸溶液接觸,沿熔合(he)區或緊鄰(lin)熔合(he)區的高溫(wen)熱影響區發生(sheng)(sheng)選擇性(xing)腐蝕(shi)(shi)(狹(xia)長縫(feng)狀的晶間腐蝕(shi)(shi))。該腐蝕(shi)(shi)又(you)稱為“刀蝕(shi)(shi)”、“刀口腐蝕(shi)(shi)”或“刀線腐蝕(shi)(shi)”。




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