奥氏体不锈钢应力腐蚀产生原因分析
- 格式:pdf
- 大小:189.71 KB
- 文档页数:2
氯离子对不锈钢的腐蚀问题描述: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 X 10 - 6 以下。
实践证明,在含有氯离子质量分数为500. 0 X 10 -的水中,只需加入质量分数为150. 0 X 10的-6硝酸盐和质量分数为0. 5 X 1 0亚- 6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20艸〜30叩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。
采用外加阴极电流保护,抑制孔蚀。
不锈钢腐蚀原因及预防措施详解一、不锈钢引起点蚀的因素及防止措施不锈钢极好的耐腐蚀性能是由于在钢的表面形成看不见的氧化膜,使其成为是钝态的。
该钝化膜的形成是由于钢暴露在大气中时与氧反应,或者是由于与其他含氧的环境接触的结果。
如果钝化膜被破坏,不锈钢就将继续腐蚀下去。
在很多情况下,钝化膜仅仅在金属表面和局部地方被破坏,腐蚀的作用在于形成细小的孔或凹坑,在材料表面产生无规律分布的小坑状腐蚀。
出现点蚀很可能是存在与去极剂化合的氯化物离子,不锈钢等钝态金属的点蚀常起因于某些侵蚀性阴离子对钝化膜的局部破坏,保护有高耐腐蚀性能的钝态通常需要氧化环境,但正好这也是出现点蚀的条件。
产生点蚀的介质是在C1-、Br-、I-、ClO4-溶液中存在Fe3+、Cu2+、Hg2+等重金属离子或者含有H2O2、O2等的Na+、Ca2+碱和碱土金属离子的氯化物溶液。
点蚀速率随温度升高而增加。
例如在浓度为4%-10%氯化钠的溶液中,在90℃时达到点蚀造成的重量损失最大;对于更稀的溶液,最大值出现在较高的温度。
防止点蚀的方法:(1)避免卤素离子集中。
(2)保证氧或氧化性溶液的均匀性,搅拌溶液和避免有液体不流动的小块区域。
(3)或者提高氧的浓度,或者去除氧。
(4)增加pH值。
与中性或酸性氯化物相比,明显碱性的氯化物溶液造成的点蚀较少,或者完全没有(氢氧离子起防腐蚀剂的作用)。
(5)在尽可能低的温度下工作。
(6)在腐蚀性介质中加入钝化剂。
低浓度的硝酸盐或铬酸盐在很多介质中是有效的(抑制离子优先吸咐在金属表面上,因此防止了氯化物离子吸咐而造成腐蚀)。
(7)采用阴极防腐。
有证据表明,用与低碳钢、铝或锌电隅合阴极保护的不锈钢在海水中不会造成点蚀。
含钼2%-4%的奥氏体型不锈钢具有良好的耐点蚀性能。
使用含钼奥氏体型不锈钢可显著减少点蚀或一般腐蚀,腐蚀介质例如氢化钠溶液、海水、亚硫酸、硫酸、磷酸和甲酸。
二、不锈钢的晶间腐蚀及预防措施含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢(不含钛或铌的牌号),如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。
奥氏体不锈钢开裂原因奥氏体不锈钢是一种常用的不锈钢材料,具有良好的耐腐蚀性和机械性能。
然而,有时候在使用过程中,我们可能会遇到奥氏体不锈钢开裂的问题。
那么,奥氏体不锈钢开裂的原因是什么呢?1. 热裂缝热裂缝是奥氏体不锈钢开裂的常见原因之一。
当奥氏体不锈钢在高温下冷却时,由于不均匀的收缩,可能会导致材料出现应力集中,从而引发开裂。
此外,过快的冷却速度也会增加奥氏体不锈钢的开裂风险。
2. 氢脆氢脆是奥氏体不锈钢开裂的另一个重要原因。
当奥氏体不锈钢在存在氢气的环境中,吸收了大量的氢后,会导致材料内部产生氢脆现象,从而引发开裂。
氢脆是一种脆性断裂,常常发生在高应力和低温环境下。
3. 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是奥氏体不锈钢开裂的另一个重要原因。
当奥氏体不锈钢在存在腐蚀介质的环境中,同时受到应力作用时,会发生应力腐蚀开裂。
腐蚀介质可以是酸、碱、盐等,而应力可以来自外部加载或内部残余应力。
4. 冷裂缝冷裂缝是奥氏体不锈钢开裂的一种特殊形式。
当奥氏体不锈钢在低温下受到冲击或振动时,可能会发生冷裂缝。
冷裂缝通常发生在材料的弱点或缺陷处,如焊缝、夹杂物等。
为了避免奥氏体不锈钢开裂的问题,我们可以采取以下措施:1. 控制冷却速度:在加热和冷却过程中,控制奥氏体不锈钢的冷却速度,避免过快的冷却引发开裂。
2. 防止氢脆:在使用奥氏体不锈钢时,避免接触含有氢气的环境,减少氢的吸收量,从而降低氢脆的风险。
3. 选择合适的材料:根据具体的使用环境和要求,选择适合的奥氏体不锈钢材料,以确保其耐腐蚀性和机械性能。
4. 控制应力:在使用奥氏体不锈钢时,尽量避免过大的应力作用,减少应力腐蚀开裂的可能性。
奥氏体不锈钢开裂的原因主要包括热裂缝、氢脆、应力腐蚀开裂和冷裂缝。
为了避免开裂问题,我们应该采取相应的措施,控制冷却速度、防止氢脆、选择合适的材料和控制应力。
这样才能确保奥氏体不锈钢的使用安全和可靠性。
奥氏体不锈钢产生应力腐蚀的原因下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
本文下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Downloaded tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The documentscan be customized and modified after downloading, please adjust and use it accordingto actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, suchas educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!奥氏体不锈钢作为一种常见的金属材料,在工业领域具有广泛的应用。
奥氏体不锈钢的氯化物应力腐蚀开裂研究进展摘要:奥氏体不锈钢广泛用作石油化工、煤化工、电力、造纸、化工等行业主要设备和管道的材料。
腐蚀失效问题依然普遍,尤其是应力腐蚀开裂失效最为突出。
本文从氯离子含量、温度、pH值、氧气、有毒介质等方面探讨了影响奥氏体不锈钢氯化物应力腐蚀开裂的主要因素,以及奥氏体不锈钢的安全性评价和现场检测方法。
讨论了不锈钢的应力腐蚀开裂,从工程实践的角度提出了减缓奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的具体措施。
关键词:奥氏体不锈钢;氯离子;应力腐蚀开裂石油化工是国民经济发展的重要支柱产业。
随着经济的发展,我国石化产业规模将不断扩大。
除了系统管理问题,最重要的因素是整体运行环境。
的石化企业。
其中,石油化工设备是影响企业生产速度和效益的主要因素。
管道应力腐蚀开裂也是石油化工行业普遍存在的问题。
因此,在石化生产中,为提高企业的生产效率,增加企业的经济效益,提高企业在石化行业的核心竞争力,必须做好生产团队的管理工作。
石化企业生产,特别是部分室外输送管道的维护保养工作,确保石化企业稳定运行。
”一、氯化物应力腐蚀开裂机理(1)应力腐蚀开裂特征应力腐蚀开裂是指敏感金属材料在某些特定的腐蚀介质中由于腐蚀介质和拉应力的协同作用而发生脆性断裂。
应力腐蚀开裂的发生同时需要三个基本条件(见图1),即敏感的金属材料、特定的腐蚀介质和足够的拉应力。
对于奥氏体不锈钢氯化物SCC,表现为多分支的穿晶裂纹,其微观外观呈闪电状的穿晶裂纹形态。
图1发生应力腐蚀开裂的三个基本条件(2)应力腐蚀开裂机理由于SCC涉及材料、环境、力学等诸多因素,其过程非常复杂,迄今为止提出的各种应力腐蚀开裂理论或模型都存在一定的局限性,没有统一的理论。
其中,常见的开裂机制有阳极溶解机制、氢脆机制和阳极溶解氢脆机制三种。
对于奥氏体不锈钢的氯化物SCC,最普遍接受的机理是阳极溶解机理,即阳极金属的不断溶解导致应力腐蚀开裂的形成和扩展。
发生快速蠕变,晶内位错沿滑移面到达裂纹尖端前表面,产生大量瞬时活性溶解颗粒,导致裂纹尖端(阳极)快速溶解,如图2所示.图 2 阳极溶解引起裂纹扩散的模型二、氯化物应力腐蚀开裂的影响因素金属材料的SCC受多种因素影响,主要与材料的应力状态、环境、合金成分等有关。
奥氏体不锈钢开裂原因奥氏体不锈钢是一种重要的材料,具有优良的耐腐蚀性和机械性能。
然而,有时奥氏体不锈钢在使用过程中会出现开裂现象,这给工程和制造业带来了一定的困扰。
那么,奥氏体不锈钢开裂的原因是什么呢?奥氏体不锈钢开裂的原因可以归结为两类:热裂和冷裂。
热裂是指在高温环境下发生的裂纹,而冷裂是指在低温环境下发生的裂纹。
热裂是奥氏体不锈钢开裂中比较常见的一种情况。
热裂主要是由于奥氏体不锈钢在高温下发生了应力腐蚀开裂。
当奥氏体不锈钢在高温环境中,如焊接过程中,受到了外界应力的作用,同时与环境中的腐蚀介质相互作用,就会导致材料内部产生应力集中,从而引发开裂。
这种裂纹往往呈现出沿晶裂纹的形式,即沿着晶界或晶内裂纹的方向延伸。
而冷裂则是在低温环境下发生的开裂现象。
冷裂主要是由于奥氏体不锈钢在冷却过程中发生了冷脆开裂。
当奥氏体不锈钢在高温状态下,经历了快速冷却的过程,就会导致晶粒细化和残余应力的产生,从而引发冷脆开裂。
这种裂纹一般呈现出沿晶裂纹或穿晶裂纹的形式,即沿晶界或晶内的裂纹延伸。
除了温度的影响,奥氏体不锈钢开裂还与多种因素有关。
其中,合金元素的含量是影响开裂的重要因素之一。
例如,过高的碳含量会导致奥氏体不锈钢在焊接过程中发生热裂。
此外,硫、磷等杂质元素的含量也会对开裂敏感度产生影响。
此外,焊接过程中的应力集中、焊接接头设计不合理等因素也会导致奥氏体不锈钢开裂。
针对奥氏体不锈钢开裂问题,可以采取一些措施进行预防和解决。
首先,在设计阶段就需要充分考虑材料的特性和使用环境,避免出现应力集中的情况。
其次,在焊接过程中,需要采取适当的预热和后热处理措施,以减少残余应力的产生。
此外,选择合适的焊接工艺和填充材料,也能够有效地降低奥氏体不锈钢开裂的风险。
奥氏体不锈钢开裂是由于高温或低温环境下的应力和腐蚀作用引发的。
在工程和制造业中,我们需要充分理解开裂的原因,并采取相应的措施,以确保奥氏体不锈钢的使用安全和可靠性。