Interkristalna korozija tipičan je skriveni kvar grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316. Nakon zavarivanja ili zagrijavanja u zoni temperature osjetljivosti, krom karbid se kontinuirano taloži duž granica zrna, što dovodi do osiromašenja kroma u graničnom području i gubitka zaštite od pasivizacije. U uvjetima korozivnog medija, granice zrna su poželjno otopljene i urezane. Iako nema očitog ravnomjernog gubitka korozije na makroskopskoj površini, sila vezivanja između zrna u potpunosti nestaje, čineći tijelo cijevi izuzetno krhkim. Neznatno tlačno ili toplinsko opterećenje uzrokovat će fragmentaciju i curenje iznenadnog puknuća, predstavljajući ozbiljne skrivene opasnosti za opremu za tlačno grijanje.
1. Metalurški i elektrokemijski mehanizam korozije
Nehrđajući čelik 316 oslanja se na dovoljan sadržaj kroma za stvaranje gustog anti-korozijskog pasivnog filma. Kada izradak ostane između 450 stupnjeva ~ 850 stupnjeva dugo vremena tijekom unosa topline zavarivanja ili zagrijavanja nakon -obrade, atomi ugljika u čeliku spajaju se s kromom kako bi precipitirali krom karbid na granicama zrna. Obližnja matrica ne može na vrijeme nadoknaditi krom, stvarajući zonu -siromašnu kromom duž granice zrna s izrazito slabom otpornošću na koroziju. Sićušne primarne baterije formiraju se između granice zrna -s nedostatkom kroma (anode) i netaknute unutrašnjosti zrna (katoda). Korozija se selektivno razvija duž kristalnih granica u mrežnu strukturu, odvajajući zrnca jedno po jedno. Materijal potpuno gubi mehaničku koheziju, a dolazi do prodornih pukotina bez očitog smanjenja debljine stijenke pod radnim naprezanjem.
2. Tipična područja osjetljiva na interkristalnu koroziju
Zavareni spojevi i susjedna područja-pogođena toplinom s produljenim zagrijavanjem tijekom zavarivanja;
Komponente podvrgnute sporom hlađenju nakon zavarivanja bez mjera prisilnog hlađenja;
Dijelovi cijevi koji mjesecima ili godinama rade stabilno unutar temperaturnog raspona osjetljivosti;
Radni komadi koji se podvrgavaju ponovljenom popravnom zavarivanju što dovodi do kumulativnog taloženja karbida;
Rezani rubovi i savijeni dijelovi s lokaliziranom toplinskom obradom i neravnom metalografskom strukturom.
3. Ključni čimbenici koji izazivaju interkristalnu koroziju
Osnovni materijal je obični 316 umjesto nisko-ugljičnog 316L s visokim udjelom ugljika;
Sporo prirodno hlađenje nakon zavarivanja, produljenje vremena zadržavanja u temperaturnom intervalu osjetljivosti;
Servisni medij koji sadrži kloridne ione, kiseline i druge korozivne sastojke koji ubrzavaju jetkanje granica;
Višekratna lokalna modifikacija zavarivanja dovodi do opetovane toplinske osjetljivosti;
Nedostatak tretmana otopinom nakon-zavarivanja za otapanje precipitiranih kromovih karbida.
4. Tehničke mjere preventivne kontrole cijele -veze
① Dajte prednost sirovini 316L s niskim-ugljikom
Temeljito smanjiti sadržaj ugljika kako bi se spriječilo taloženje krom karbida na granicama zrna.
② Optimizirajte proces toplinskog ciklusa zavarivanja
Usvojite brze parametre zavarivanja plus prisilno hlađenje zrakom ili vodom kako biste skratili trajanje osjetljivosti.
③ Provedite visoko{0}}temperaturno žarenje u otopini za ključne tlačne komponente
Zagrijte na iznad 1050 stupnjeva nakon čega slijedi brzo gašenje kako bi se ponovno-otopili karbidi i homogenizirala distribucija kroma.
④ Izbjegavajte dugotrajni-rad s konstantnom temperaturom u odjeljku s osjetljivom temperaturom
Prilagodite procesne parametre kako biste zaobišli opasan temperaturni raspon interkristalne korozije.
⑤ Izvršite pasiviziranje nakon-zavarivanja
Uklonite površinski sloj-osiromašen kromom i oksidaciju zavarivanja kako biste rekonstruirali potpuni pasivni film.
5. Tablica usporedbe učinaka prevencije
表格
| Shema materijala i procesa | Rizik od interkristalne korozije | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Uobičajeno 316 + prirodno sporo hlađenje nakon zavarivanja | Visok rizik od krtosti granica zrna i krhkog loma | Zamijenite s 316L ili provedite toplinsku obradu otopine |
| 316L osnovni materijal + brzo hlađenje za zavarivanje | U osnovi eliminirati sklonost interkristalnoj koroziji | Standardna proizvodna specifikacija zavarivanja |
| Žarenje otopinom + pasivizacija nakon -zavarivanja | Temeljito uklonite skrivene nedostatke osjetljivosti | Visoko{0}}korozivna posuda pod tlakom preferirana opcija |
Zaključak
Interkristalna korozija grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 potječe od osiromašenja kroma na granicama zrna uzrokovanog taloženjem karbida u zoni temperature osjetljivosti, nakon čega slijedi selektivna elektrokemijska korozija duž granica kristala. Osnovne metode kontrole uključuju odabir materijala s niskim-ugljikom, skraćivanje vremena zagrijavanja osjetljivosti tijekom zavarivanja, uklanjanje taloženja karbida toplinskom obradom otopinom i izbjegavanje dugotrajnog-radnja unutar osjetljive temperature. Stroga ulazna inspekcija materijala i upravljanje procesom zavarivanja mogu učinkovito spriječiti nesreće s krhkim pucanjem uzrokovane interkristalnom korozijom.
