加载中…双相钢是否需要做晶间腐蚀的讨论
(2012-09-12 11:18:42)
标签：
杂谈 |
分类： 化工技术 |
双相钢也是需要做晶间腐蚀的，尽管它大部分情况可以很轻松的通过。要明白这个问题，需要从基本的说起了。5
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1.晶间腐蚀的原理：6 Q1 f$ h5 }- B; F) S4 J. K; m7 t
产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。
不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于10~12%。当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小，约为0.02%～0.03%，而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳化铬的化合物，如（CrFe）23C6等。数据表明，铬沿晶界扩散的活化能力162～252KJ/mol，而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol，即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小，内部的铬来不及向晶界扩散，所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部，而是来自晶界附近，结果就使晶界附近的含铬量大为减少，当晶界的铬的质量分数低到小于12%时，就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，贫铬区就会失去耐腐蚀能力，而产生晶间腐蚀。
2.双相钢对晶间腐蚀的特性：
双相不锈钢碳含量低，化学成分平衡的优化使钢在高温敏化冷却时或焊后在近缝热影响区形成二次奥氏体γ’。一方面γ’提高碳、氮的溶解度，另一方面γ’增加了相界面，从而减少了单位面积上碳化物(M23C6)的析出量。这使双相不锈钢不容易形成连续的贫铬区，减轻了钢的晶间腐蚀倾向，甚至不产生晶间腐蚀。2 G* N' U3 g) |5 U& Y: o
我手头的SANDVIK（山特维克）的样本上对晶间腐蚀有这样一段说明：, L! ?3 V0 G! n
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“在现代双相不锈钢中，化学成份的设计使得焊接热影响区中的奥氏体能马上重组，这样形成的微观组织使得腐蚀性能和韧性与母材相同。双相钢的焊接处理能轻易通过ASTM A262实际E中的晶间腐蚀试验。”
这些只是说明双相不锈钢能比较轻松的通过常规的晶间腐蚀测试，并不表示不需要做。9 y. w% ?7 C& j, Q6 x$ R9 X, `
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在HG20581-1998第5.1.3的第一条末尾也特地提到的“双相不锈钢为650℃保温半小时”，算是最好的例证吧（手头没有GB/T 4334.x标准，不知道有没有提到这部分）。% k7 D9 o) h8 c" a1 o
3.双相不锈钢主要进口和国产生产厂家：
1.美国：鹰科INCO、阿克泰克ALCOTEC、林肯LINCOLN、哈里斯HARRIS、牛津OXFORD、GULF、泰克罗伊TECHALLOY、哈伯特HOBART；
2.日本：神钢KOBELCO、日亚NIKKO、WEL、特钢TOKUYO、日铁、油脂TASETO、东海；
3.瑞典：阿维斯塔AVESTA、山特维克SANDVIK、伊萨ESAB；
4.德国：伯乐蒂森BOHLER THYSSEN UTP、宾采尔BINZEL；1 K* \3 {2 P7 z& x
5.英国：曼彻斯特METRODE；瑞士：奥林康OERLIKON；法国沙福SAF；
6.意大利TFA弗力钢线；韩国：现代HYUNDAI；高丽KISWEL；( L# P2 R+ k! }6 u3 `7 T, V
7.台湾、天泰、上海电力、上海总厂等。, Z; n+ }% p8 _. P, m5 H( K3 h- B
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1.晶间腐蚀的原理：6 Q1 f$ h5 }- B; F) S4 J. K; m7 t
2.双相钢对晶间腐蚀的特性：
双相不锈钢碳含量低，化学成分平衡的优化使钢在高温敏化冷却时或焊后在近缝热影响区形成二次奥氏体γ’。一方面γ’提高碳、氮的溶解度，另一方面γ’增加了相界面，从而减少了单位面积上碳化物(M23C6)的析出量。这使双相不锈钢不容易形成连续的贫铬区，减轻了钢的晶间腐蚀倾向，甚至不产生晶间腐蚀。2 G* N' U3 g) |5 U& Y: o
我手头的SANDVIK（山特维克）的样本上对晶间腐蚀有这样一段说明：, L! ?3 V0 G! n
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“在现代双相不锈钢中，化学成份的设计使得焊接热影响区中的奥氏体能马上重组，这样形成的微观组织使得腐蚀性能和韧性与母材相同。双相钢的焊接处理能轻易通过ASTM A262实际E中的晶间腐蚀试验。”
这些只是说明双相不锈钢能比较轻松的通过常规的晶间腐蚀测试，并不表示不需要做。9 y. w% ?7 C& j, Q6 x$ R9 X, `
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在HG20581-1998第5.1.3的第一条末尾也特地提到的“双相不锈钢为650℃保温半小时”，算是最好的例证吧（手头没有GB/T 4334.x标准，不知道有没有提到这部分）。% k7 D9 o) h8 c" a1 o
3.双相不锈钢主要进口和国产生产厂家：
1.美国：鹰科INCO、阿克泰克ALCOTEC、林肯LINCOLN、哈里斯HARRIS、牛津OXFORD、GULF、泰克罗伊TECHALLOY、哈伯特HOBART；
2.日本：神钢KOBELCO、日亚NIKKO、WEL、特钢TOKUYO、日铁、油脂TASETO、东海；
3.瑞典：阿维斯塔AVESTA、山特维克SANDVIK、伊萨ESAB；
4.德国：伯乐蒂森BOHLER THYSSEN UTP、宾采尔BINZEL；1 K* \3 {2 P7 z& x
5.英国：曼彻斯特METRODE；瑞士：奥林康OERLIKON；法国沙福SAF；
6.意大利TFA弗力钢线；韩国：现代HYUNDAI；高丽KISWEL；( L# P2 R+ k! }6 u3 `7 T, V
7.台湾、天泰、上海电力、上海总厂等。, Z; n+ }% p8 _. P, m5 H( K3 h- B
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