Interkristalna korozija tipično je korozijsko oštećenje usmjereno na granicu zrna, jedinstveno za austenitni nehrđajući čelik kao što je 316. Korozija se preferirano širi duž granica zrna, a ne metalne matrice, zbog čega materijal gubi intergranularnu vezu. Cijev za grijanje postat će krta i praškasta pod laganom vanjskom silom bez očitog gubitka debljine stjenke, što lako dovodi do iznenadnog loma i curenja medija. Ovaj nedostatak uglavnom potječe od toplinske obrade zavarivanja i jako je skriven u rutinskom pregledu. U ovom radu razrađen je princip njegove proizvodnje i sustavna rješenja prevencije.
1. Mehanizam nastanka interkristalne korozije
Kada se nehrđajući čelik 316 drži na temperaturnom rasponu osjetljivosti od 450 stupnjeva ~ 850 stupnjeva tijekom određenog razdoblja, atomi ugljika unutar materijala difundiraju do granica zrna i spajaju se s kromom kako bi se taložio krom karbid (Cr₂₃C₆). Taloženje troši veliku količinu kromovih elemenata u blizini granica zrna, tvoreći krom-osiromašenu zonu sa sadržajem kroma nižim od kritičnog praga pasivizacije. Područje granice zrna-oskudnog kromom ne može formirati potpuni pasivni film i postaje područje anode s izrazito slabom otpornošću na koroziju. U kiselom mediju koji-sadrži klorid, granice zrna otapaju se prvenstveno duž kristalne mreže, što na kraju uzrokuje raspad cijelog metala iznutra prema van. Temeljni uzrok jeosiromašenje kroma na granicama zrna uzrokovano taloženjem karbida.
2. Glavne radne veze koje pokreću senzibilizaciju
(1) Toplinski ciklus zavarivanja (najčešća indukcija)
Zona pod utjecajem topline-zavara neizbježno prolazi kroz zonu temperature osjetljivosti tijekom zagrijavanja zavarivanja i prirodnog hlađenja. Kontinuirano neprekinuto -zavarivanje u više prolaza uzrokovat će ponavljane toplinske cikluse, pogoršavajući stupanj osiromašenja kroma i šireći osjetljivo područje.
(2) Zagrijavanje za smanjenje naprezanja nakon -formiranja
Neodgovarajuća temperatura toplinske obrade postavljena unutar 450~850 stupnjeva umjetno će izazvati masovnu osjetljivost cijelog tijela cijevi.
(3) Dugotrajna-visoka{2}}temperatura
Dugotrajna -radna temperatura zaključana u intervalu osjetljivosti polagano će taložiti karbide unutar osnovnog materijala, postupno izazivajući rizik od interkristalne korozije.
3. Osnovne preventivne mjere u proizvodnji i izbor materijala
① Prioritetni odabir 316L nisko-ugljičnog nehrđajućeg čelika
Kontrolirajte sadržaj ugljika ispod 0,03%, uvelike smanjite gornju granicu ugljika koji može formirati krom karbid, fundamentalno obuzdajte masivno taloženje karbida na granici zrna tijekom zagrijavanja zavarivanjem, što je najekonomičnije i glavno preventivno sredstvo.
② Standardizirajte specifikacije zavarivanja
Usvojite malu struju, veliku brzinu zavarivanja kako biste skratili vrijeme zadržavanja u zoni temperature osjetljivosti; koristite dijagonalno zavarivanje s preskakanjem segmenta umjesto neprekidnog zavarivanja u punom-krugu i dodajte isprekidano hlađenje kako biste izbjegli ponovljeni toplinski utjecaj na isto područje. Uvedite zaštitu od argona na stražnjoj strani zavara kako biste spriječili oksidaciju i ubrzali brzinu hlađenja zavarenih spojeva.
③ Žarenje otopinom nakon-zavarivanja za visoke{1}}korozijske radne uvjete
Zagrijte zavareni radni komad na 1050~1120 stupnjeva za brzo gašenje u vodi, otopite precipitirani krom karbid natrag u krutu otopinu matrice i ostvarite jednoliku preraspodjelu kromovih elemenata unutar zrna i granica zrna kako biste potpuno eliminirali osjetljivost.
④ Strogo izbjegavajte nepravilnu toplinsku obradu
Zabranite postavljanje bilo kakvog procesa zagrijavanja između 450 stupnjeva i 850 stupnjeva tijekom-naknadne obrade oblikovanja; ako je potrebno smanjenje stresa, primijenite kaljenje na ultra-niskoj temperaturi daleko ispod raspona osjetljivosti.
4. Pomoćna kontrola površinske obrade
Kemijska pasivizacija i elektropoliranje mogu popraviti površinski pasivni film oštećen senzibilizacijom, ali ti procesi djeluju samo na metalnu površinu i ne mogu eliminirati smanjenje kroma unutarnje granice zrna. Stoga površinska obrada može samo usporiti brzinu interkristalne korozije, a ne iskorijeniti skrivenu opasnost.
5. Tablica usporedbe rizika različitih shema poboljšanja
表格
| Metoda kontrole | Učinak inhibicije | Primjenjivi scenarij |
|---|---|---|
| Zamijenite osnovni materijal s 316L | Izvrsno, temeljno potiskivanje | Svi proizvodi od zavarenih cijevi za grijanje |
| Optimizirajte parametre procesa zavarivanja | Dobro, smanjite stupanj osjetljivosti | Uobičajena sredina srednje korozije |
| Toplinska obrada čvrste otopine nakon-zavarivanja | Temeljita eliminacija senzibilizacije | Visoka-temperatura i teški radni uvjeti-klorida |
| Jednostavna obrada pasivizacije | Slaba, samo površinska zaštita | Privremena pomoćna anti{0}}korozija |
Zaključak
Interkristalna korozija 316 grijaćih cijevi uglavnom je izazvana senzibilizacijom zavarivanjem. Najizravnija i najučinkovitija mjera prevencije je korištenje 316L nisko-ugljičnih sirovina. U suradnji sa standardiziranom tehnologijom zavarivanja i žarenjem ciljane otopine za ključnu opremu, može se u potpunosti izbjeći prekid korozije na granicama zrna, poboljšavajući strukturnu stabilnost i vijek trajanja grijaćih sklopova od nehrđajućeg čelika u korozivnim industrijskim okruženjima.
