Interkristalna korozija tipično je lokalizirano oštećenje nehrđajućeg čelika uzrokovano nepravilnim zavarivanjem i toplinskom obradom. Karbidi-bogati kromom talože se duž granica zrna, smanjujući sadržaj kroma na rubovima zrna i prekidajući kontinuitet zaštitnog pasivnog filma. Granice zrna postaju preferirani kanali korozije i selektivno se urezuju, što dovodi do gubitka sile međuzrnastog povezivanja. Izradak izgleda netaknut makroskopski, ali gubi mehaničku čvrstoću, što može rezultirati krtim lomom i pucanjem cijevi pod radnim tlakom i toplinskim opterećenjem.
1. Elektrokemijsko taloženje i mehanizam korozije
Kada se nehrđajući čelik 316 zagrijava unutar temperaturnog raspona osjetljivosti od 450 stupnjeva ~ 850 stupnjeva, atomi ugljika u matrici brzo difundiraju do granica zrna i spajaju se s kromom da bi se formirao talog krom karbida. Ovaj proces troši veliku količinu kroma u blizini granica zrna, stvarajući zonu-siromašnu kromom koja nije u stanju formirati gusti anti{5}}korozijski pasivacijski film. U korozivnom elektrolitu, kromom-osiromašeno područje granice zrna djeluje kao anoda i prvenstveno se otapa, dok unutrašnjost zrna s dovoljno kroma služi kao katoda. Korozija se širi duž granica zrna u obliku mreže, odvajajući zrna jedna od drugih. Čak i mala vanjska sila može uzrokovati pucanje grijaće cijevi duž granice kristala bez očitog ravnomjernog stanjivanja stijenke.
2. Tipični položaji osjetljivi na interkristalnu koroziju
Zavareni šavovi i susjedne zone-pogođene toplinom ostaju unutar temperature osjetljivosti tijekom zavarivanja;
Komponente podvrgnute dugotrajnoj-visokoj-temperaturi rada blizu kritičnog temperaturnog intervala osjetljivosti;
Radni komadi s neprikladnom toplinskom obradom nakon-zavarivanja ili prirodnim sporim hlađenjem nakon zavarivanja;
Savijanje dijelova za oblikovanje s lokaliziranim pregrijavanjem tijekom vruće obrade.
3. Ključni inducirajući čimbenici koji ubrzavaju senzibilizirajuću koroziju
Obični kvalitet 316 s visokim sadržajem ugljika, skloniji taloženju krom karbida;
Spora brzina hlađenja nakon zavarivanja, produžavanje vremena zadržavanja u zoni temperature osjetljivosti;
Dugotrajan-rad na srednjoj temperaturi koja spada u raspon osjetljivosti;
Odsutnost tretmana žarenjem u otopini za otapanje istaloženih karbida;
Korozivni medij koji sadrži kloridne ione ili kiselinske radikale koji pojačavaju nagrizanje granica zrna.
4. Tehničke mjere za sprječavanje više{1}}cjeline-veze
① Dajte prednost materijalu s niskim-ugljikom
Usvojite nehrđajući čelik s ultra-niskim udjelom ugljika 316L kako biste ograničili sadržaj ugljika i bitno smanjili pokretačku snagu taloženja krom karbida na granicama zrna.
② Optimizirajte postupak hlađenja zavarivanja
Usvojite brzo zavarivanje i prisilno hlađenje zrakom nakon zavarivanja kako biste skratili trajanje u temperaturnom prozoru osjetljivosti i suzbili segregaciju karbida.
③ Provedite toplinsku obradu otopine za kritične komponente
Zagrijte obradak na 1050~1100 stupnjeva za dovoljno vremena zadržavanja nakon čega slijedi brzo gašenje, potpuno otapanje taloga na granicama zrna i vraćanje ravnomjerne distribucije kroma.
④ Izbjegavajte dugotrajnu-srednju-stagnaciju temperature
Podesite radne parametre kako biste spriječili stabilan rad grijaće cijevi unutar 450~850 stupnjeva tijekom duljeg razdoblja.
⑤ Pojačajte dekapiranje i pasiviziranje nakon-zavarivanja
Uklonite površinske slojeve-osiromašene kromom i ljuske nastale oksidacijom zavarivanja kako biste rekonstruirali kontinuirani i potpuni pasivni film na cjelokupnoj površini.
5. Tablica usporedbe učinaka prevencije
表格
| Materijal i način obrade | Rizik od interkristalne korozije | Preporučeni plan primjene |
|---|---|---|
| Konvencionalno 316 + sporo prirodno hlađenje nakon zavarivanja | Visoka osjetljivost skrivena opasnost | Zamijenite s 316L ili primijenite žarenje otopinom |
| 316L materijal + brzo hlađenje zavarivanja | U osnovi eliminirati sklonost interkristalnoj koroziji | Standardna proizvodna specifikacija zavarivanja |
| Žarenje otopinom + integralna pasivizacija | Temeljito uklonite nedostatke taloženja na granicama zrna | Prioritet radnih uvjeta-visokog tlaka i visoke-korozije |
Zaključak
Interkristalna korozija 316 grijaćih cijevi potječe od osiromašenja kroma na granicama zrna zbog taloženja karbida tijekom senzibilizirajućeg zagrijavanja. Osnovne metode prevencije uključuju smanjenje sadržaja ugljika u osnovnom materijalu, skraćivanje vremena zadržavanja u opasnom temperaturnom rasponu, otapanje taloga tretmanom otopinom i popravak površinskog pasivnog filma. Stroga kontrola nad odabirom materijala, tehnologijom zavarivanja i toplinskom obradom može učinkovito izbjeći odvajanje granica zrna i krhki lom cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika.
