下载文档原格式
TP321不锈钢无缝钢管晶间腐蚀问题研究康喜唐;王伯文;聂飞;梁祥祥;常旭飞;方旭东;张晓文【摘要】对影响TP321不锈钢无缝钢管耐晶间腐蚀性能的因素进行分析,从化学成分、金相组织、工艺流程、热处理制度等方面研究可能导致耐蚀性降低的原因,并采取措施消除不利影响.通过控制化学成分、调整热处理制度以及优化脱脂工艺等一系列改进措施,使TP321不锈钢无缝钢管晶间腐蚀试验一次合格率稳定在95％以上水平.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2014(043)001【总页数】7页(P18-24)【关键词】无缝钢管;TP321不锈钢;晶间腐蚀;化学成分;热处理;脱脂【作者】康喜唐;王伯文;聂飞;梁祥祥;常旭飞;方旭东;张晓文【作者单位】山西太钢不锈钢钢管有限公司,山西太原030008;山西太钢不锈钢钢管有限公司,山西太原030008;山西太钢不锈钢钢管有限公司,山西太原030008;山西太钢不锈钢钢管有限公司,山西太原030008;山西太钢不锈钢钢管有限公司,山西太原030008;山西太钢不锈钢股份有限公司,山西太原030003;山西太钢不锈钢股份有限公司,山西太原030003【正文语种】中文【中图分类】TG335.7;TG113.1不锈钢的晶间腐蚀是一种腐蚀破坏现象，表现为晶粒间丧失结合力，以致材料的强度变差。
对于晶间腐蚀的产生原因有许多不同的理论，如贫铬理论、晶界吸附理论、沉淀相亚稳论、亚稳相溶解理论、应力论、沉淀相形貌论和腐蚀电化学理论等。
贫铬理论是最早提出且又被广泛接受的理论［1］。
对18-8型奥氏体不锈钢，晶界处的晶格是不完整的，有利于金属原子的扩散；在晶界及其邻近区域的Cr会由于碳化物Cr23C6在晶界的沉淀而发生贫乏现象，造成晶界周围出现贫铬区，当Cr质量分数降低至12%左右时，在某些腐蚀介质中沿着材料晶界产生腐蚀，使晶粒间丧失结合力，即产生晶间腐蚀现象［2］。
TP321不锈钢（UNS S32168，在GB/T 20878—2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》中为06Cr-18Ni11Ti）是在TP304不锈钢基础上加入Ti元素，以增强其抗晶间腐蚀能力和耐高温性能，其原理是形成稳定的MC型碳化物TiC，以碳化物形成自由焓变化来衡量，TiC远比碳化铬稳定，可减少碳化铬的形成。
不锈钢应力腐蚀的影响因素不锈钢是一种耐腐蚀的金属材料，但在特定条件下，它仍然可能发生应力腐蚀。
应力腐蚀是指在存在应力的情况下，金属材料在特定环境中发生腐蚀的现象。
以下是关于不锈钢应力腐蚀影响因素的详细解释。
1. 环境因素：- 氯离子：氯离子是导致不锈钢应力腐蚀的主要因素之一。
在含有氯离子的环境中，不锈钢容易发生晶间腐蚀。
氯离子的浓度越高，应力腐蚀的风险就越大。
- 酸性环境：酸性环境也容易引起不锈钢应力腐蚀。
酸性溶液可以破坏不锈钢表面的保护膜，使其更容易受到腐蚀。
- 温度：高温环境下的不锈钢更容易发生应力腐蚀。
高温会加速腐蚀反应的速率，增加不锈钢的腐蚀风险。
2. 材料因素：- 合金成分：不同成分的不锈钢具有不同的耐腐蚀性能。
一般来说，镍含量越高的不锈钢具有更好的耐腐蚀性能。
- 冷处理：冷处理可以增加不锈钢的强度，但也会增加应力腐蚀的风险。
冷处理后的不锈钢容易在应力作用下发生晶间腐蚀。
3. 应力因素：- 拉应力：拉应力是引起不锈钢应力腐蚀的主要应力形式。
拉应力会导致不锈钢晶粒的晶间腐蚀，从而降低材料的强度和耐腐蚀性能。
- 残余应力：残余应力是由于制造过程中的热处理、焊接或冷加工等引起的。
残余应力会削弱不锈钢的耐腐蚀性能，增加应力腐蚀的风险。
为了减少不锈钢的应力腐蚀风险，可以采取以下措施：- 控制环境条件，尽量避免不锈钢暴露在含有氯离子或酸性溶液的环境中。
- 选择合适的不锈钢材料，特别是具有高镍含量的不锈钢。
- 避免过度冷处理，以减少应力腐蚀的风险。
- 控制应力，尽量避免不锈钢受到拉应力或残余应力的影响。
总之，不锈钢应力腐蚀受到环境、材料和应力等多个因素的影响。
了解这些影响因素并采取相应的措施可以有效降低不锈钢应力腐蚀的风险。
不锈钢的应力腐蚀破裂及其防护
不锈钢在某些特定环境下可能会发生应力腐蚀破裂（Stress Corrosion Cracking, SCC）。
应力腐蚀破裂是在应力作用下，不锈钢在特定的腐蚀介质中出现断裂的现象。
这种现象在化工、航空、核工业等领域中很常见，其破坏性很大，可能导致设备的损坏、人员伤亡等问题。
应力腐蚀破裂的发生与多种因素有关，包括应力、腐蚀介质、材料组织、温度等。
因此，要有效地防止应力腐蚀破裂，需要采取多种措施，包括：
1.选用合适的不锈钢材料。
根据工作环境和介质的特点，选用抗应力腐蚀性能较好的不锈钢材料，如316L、904L等。
2.控制应力。
应力是引发应力腐蚀破裂的主要因素之一。
因此，在不锈钢的制造、加工和安装过程中，要控制好应力，尽量避免出现过大的应力。
3.选择适当的腐蚀抑制剂。
在特定的腐蚀介质中，添加适当的腐蚀抑制剂可以有效地抑制应力腐蚀破裂的发生。
4.提高材料表面质量。
不锈钢的表面质量对应力腐蚀破裂的发生也有一定的影响。
要采取适当的工艺和方法，提高材料表面质量，减少表面缺陷和裂纹的产生。
5.加强设备检修和维护。
定期检查设备的状态，及时发现和修复缺陷和损伤，可以有效地延长设备的使用寿命，减少应力腐蚀破裂的风险。
综上所述，要防止不锈钢应力腐蚀破裂的发生，需要从多个方面入手，综合考虑控制应力、选择合适的材料、添加腐蚀抑制剂、提高表面质量和
加强设备维护等措施。
不锈钢应力腐蚀开裂金相
不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性能的金属材料，广泛应用于化工、石油、医疗、食品等领域。
然而，在使用过程中，不锈钢也会出现应力腐蚀开裂的问题，给生产和使用带来了一定的风险和隐患。
应力腐蚀开裂是指在特定的环境条件下，金属材料在受到一定应力作用下，发生腐蚀和裂纹扩展的现象。
不锈钢的应力腐蚀开裂主要与以下因素有关：
1. 环境因素：不锈钢在含氯离子、硫化物、氨等有害物质的环境中容易发生应力腐蚀开裂。
此外，高温、高压、酸碱度等因素也会影响不锈钢的耐腐蚀性能。
2. 材料因素：不锈钢的化学成分、晶粒度、冷加工程度等因素也会影响其应力腐蚀开裂的敏感性。
一般来说，含有较高镍、钼等元素的不锈钢具有较好的耐腐蚀性能。
3. 应力因素：不锈钢在受到一定应力作用下容易发生应力腐蚀开裂。
应力来源包括机械加工、焊接、热处理等过程中的残余应力，以及使用过程中的载荷应力等。
为了避免不锈钢的应力腐蚀开裂问题，需要采取以下措施：
1. 选择合适的不锈钢材料，根据使用环境和要求选择具有较好耐腐蚀性能的不锈钢材料。
2. 控制应力，避免不锈钢材料受到过大的应力作用。
在机械加工、焊接、热处理等过程中，需要控制残余应力的大小和分布。
3. 加强维护，定期检查不锈钢材料的腐蚀情况，及时进行维护和修复。
不锈钢的应力腐蚀开裂是一种常见的问题，需要在材料选择、应力控制和维护等方面加以注意和处理，以确保不锈钢材料的安全和可靠性。
氯离子对不锈钢的腐蚀(2012-02-28 18:51:09)问题描述：对于奥氏体不锈钢在氯离子环境下的腐蚀，各种权威的书籍均有严格的要求，氯离子含量要小于25ppm，否则就会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀。
但是事实上在工程应用中我们有很多高浓度的氯离子含量的情况下在使用奥氏体不锈钢，因些分析氯离子对不锈钢的腐蚀，采取预防措施，延长使用寿命，或合理选材。
不锈钢的腐蚀失效分析：1、应力腐蚀失：不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质环境产生应力腐蚀。
应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。
常用的防护措施：合理选材,选用耐应力腐蚀材料主要有高纯奥氏体铬镍钢,高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素体—奥氏体双相钢。
其中,以铁素体—奥氏体双相钢的抗应力腐蚀能力最好。
控制应力：装配时,尽量减少应力集中,并使其与介质接触部分具有最小的残余应力，防止磕碰划伤,严格遵守焊接工艺规范。
严格遵守操作规程：严格控制原料成分、流速、介质温度、压力、pH 值等工艺指标。
在工艺条件允许的范围内添加缓蚀剂。
铬镍不锈钢在溶解有氧的氯化物中使用时,应把氧的质量分数降低到1. 0×10 - 6以下。
实践证明,在含有氯离子质量分数为500. 0 ×10 - 6的水中,只需加入质量分数为150. 0 ×10 - 6的硝酸盐和质量分数为0. 5×10 - 6亚硫酸钠混合物,就可以得到良好的效果。
2、孔蚀失效及预防措施小孔腐蚀一般在静止的介质中容易发生。
蚀孔通常沿着重力方向或横向方向发展,孔蚀一旦形成,即向深处自动加速。
,不锈钢表面的氧化膜在含有氯离子的水溶液中便产生了溶解，结果在基底金属上生成孔径为20μm～30μm 小蚀坑,这些小蚀坑便是孔蚀核。
只要介质中含有一定量的氯离子,便可能使蚀核发展成蚀孔。
常见预防措施：在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提高铬含量。
降低氯离子在介质中的含量。
加入缓蚀剂,增加钝化膜的稳定性或有利于受损钝化膜得以再钝化。
