A szemcseközi korrózió az ausztenites rozsdamentes acél, például a 316 tipikus lokális korróziós hibája. A korrózió elsősorban a szemcsehatárokat támadja meg, nem pedig a fémmátrixot, ami a fűtőcső súlyos ridegségéhez vezet. A munkadarab enyhe külső erő hatására elveszítheti a mechanikai szilárdságát és eltörhet, még akkor is, ha a külső felületen nincs nyilvánvaló elvékonyodás. A legtöbb ilyen meghibásodás a nem megfelelő hegesztésből és termikus feldolgozásból ered, és hatékonyan elkerülhető szabványos anyagválasztással és termikus folyamatszabályozással.
1. A szemcseközi korrózió generálási mechanizmusa
Amikor a 316 rozsdamentes acél egy bizonyos ideig a 450-850 fokos érzékenyítési hőmérsékleti zónában marad, az anyagban lévő szénatomok a szemcsehatárokhoz diffundálnak, és krómmal kombinálva króm-gazdag karbidokat (Cr₂3C₆) csapnak ki. A kicsapás során nagy mennyiségű krómot használnak fel a szemcsehatárok közelében, és egy króm-szegény zónát képeznek, ahol a krómtartalom túl alacsony ahhoz, hogy teljes és sűrű passzív filmet hozzon létre. Kloridionokat vagy savat tartalmazó korrozív közegben a króm-szegény szemcsehatárok az elektrokémiai cella anódterületévé válnak, és előnyösen oldódnak. A korrózió a szemcsehatárok mentén terjed, végül a szemcséket elválasztja, és az anyag porlódását és szivárgását okozza.
2. Az érzékenyítést kiváltó főbb munkafolyamatok
(1) Hegesztési hőciklus (elsődleges ösztönzés)
A karimák, U{0}}alakú ívek és csőkötések argon ívhegesztése során a hegesztési hőhatás-elkerülhetetlenül áthalad az érzékenyítési hőmérséklet-tartományon. A hegesztés utáni lassú lehűlés meghosszabbítja a tartózkodási időt ezen a hőmérsékleti intervallumon belül, súlyosbítva a króm-karbid kiválását és a szemcsehatár króm fogyását. A hagyományos 316 alacsony szén-dioxid-kibocsátású optimalizálás nélkül a leginkább hajlamos a hegesztési varratok érzékenységére.
(2) Alakítás utáni hevítés és hőkezelés
A forró hajlítás, a feszültségmentesítő izzítás vagy a pontos hőmérséklet-szabályozás nélküli ismételt fűtési javítás az egész csövet az érzékenyítési intervallumba kényszeríti, ami a fűtőcső általános szemcseközi korróziós hajlamát eredményezi, ahelyett, hogy csak helyi hegesztési hibát okozna.
(3) Hosszú távú-magas-hőmérsékletű szolgáltatás 450 fok felett
Ha a fűtőcső felületi teljesítménysűrűsége túlságosan nagy, és a fal hosszú távú hőmérséklete- meghaladja a 450 fokot, akkor az alapanyag fokozatosan érzékenyebbé válik a használat során, és több hónapos működés után rejtett korróziós veszélyek jelennek meg.
3. Hierarchikus megelőzési és ellenőrzési intézkedések
① Részesítse előnyben a 316 literes alacsony- széntartalmú anyagokat a forrásnál
A 316L széntartalmát szigorúan 0,03% alá szabályozzák, ami nagymértékben csökkenti a króm-karbidok csapadékforrását. A hegesztés és a hagyományos hőkezelés után is rendkívül gyenge a szemcsehatár krómcsökkenés mértéke, ami alapvetően gátolja a szemcseközi korróziót. Ez a leggazdaságosabb és legmegbízhatóbb megelőző intézkedés -típusú fűtőcsövek hegesztésénél.
② Optimalizálja a hegesztési műveletet az érzékenység tartózkodási idejének lerövidítése érdekében
Kis áramerősséggel és gyors hegesztéssel csökkentheti a hőhatás{0}}zónát; közvetlenül a hegesztés után használjon kényszerített levegős vagy vízi gyorshűtést, hogy gyorsan átlépje a 450-850 fokos érzékenyítési hőmérsékleti tartományt, és elkerülje a lassú természetes lehűlést.
③ Oldatos izzítás a magas-korróziós munkakörülményekhez
Erős savban és magas-kloridtartalmú környezetben használt vastag falú fűtőcsövek esetén végezzen teljes oldatos hőkezelést a hegesztés után: melegítse fel 1050-1100 fokra a hőmegőrzés érdekében, majd gyors hűtés. Oldja vissza a kicsapódott karbidokat a szemcsés mátrixba, és állítsa helyre az egyenletes króm eloszlást az anyagon belül.
④ Szigorúan korlátozza az üzemi hőmérsékletet és a teljesítménysűrűséget
Ésszerűen meg kell tervezni a felületi teljesítménysűrűséget, hogy megakadályozzák a csőfal helyi túlmelegedését; Kerülje el a fűtőelem hosszú-folyamatos működését, amikor a közeg hőmérséklete 400 fok felett van, hogy elkerülje a működés közbeni érzékenység romlását.
⑤ Normál utó{0}}hegesztési passziválás
A kémiai passziválás javíthatja a passzív filmréteget a hőhatás-felületén, gyengítve a króm-rossz szemcsehatárok elektrokémiai korróziós hajlamát, és kiegészítő korrózió elleni védelemként szolgál.
4. Különbség a szemcseközi korrózió és a közönséges lyukkorrózió között
A lyukkorrózió a felületi hibákból indul ki, és egyedi gödrökként befelé terjed; a szemcseközi korrózió a szemcsehatárok mentén hálózatos formában terjed. Ez utóbbi erősebben rejtőzik, és a fűtőcső hirtelen eltörhet nyomás vagy vibráció hatására anélkül, hogy nyilvánvaló szivárgásra figyelmeztetne.
表格
| Ellenőrzési módszer | Megvalósítási hatás | Alkalmazható jelenet |
|---|---|---|
| Cserélje ki 316L-es alapanyagra | Kiküszöböli a túlérzékenységi kockázatot | Minden hegesztett fűtőcső termék |
| Gyors hegesztés + utó{1}}hegesztési gyors hűtés | Csökkentse a hővel{0}}érintett zóna érzékenységét | Hagyományos 316-os hegesztési eljárás |
| Teljes oldatos izzítás | Teljesen megszünteti a keményfém csapadékot | Vastag{0}}falú csövek durva korrozív környezetben |
| Korlátozza a teljesítménysűrűséget a fal hőmérsékletének szabályozásához | Akadályozza meg a{0}}használat közbeni hosszú távú-érzékenységet | Magas{0}}hőmérsékletű fűtési munkakörülmények |
Következtetés
A 316 fűtőcső szemcseközi korrózióját szinte teljes mértékben a hőérzékenység okozza. Ha a nyersanyagot alacsony-széntartalmúra cseréljük, valamint szabványos hegesztési hűtési eljárást alkalmazunk, az az ilyen meghibásodások több mint 95%-át kiküszöbölheti, elkerülve a hirtelen berendezéstörést és az ipari termelésben előforduló közepes szivárgási baleseteket.
