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常見(jiàn)腐蝕類型
氫致開(kāi)裂(HIC),是由于在各種情況下產(chǎn)生的氫原子直接滲透到鋼內(nèi)部后,使鋼晶粒間原子結(jié)合力降低,造成鋼材的延伸性、端面收縮率降低,強(qiáng)度也發(fā)生變化。在裂紋尖端有與陽(yáng)極反應(yīng)相應(yīng)的陰極反應(yīng)發(fā)生。所生成的氫或加工氫進(jìn)入鋼中引起氫致開(kāi)裂。且氫與鋼中的碳化物會(huì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生甲烷,甲烷氣體不能從鋼中擴(kuò)散出去,聚集在晶粒間形成局部高壓,造成應(yīng)力集中,進(jìn)而使鋼材產(chǎn)生微裂紋或鼓泡。
選擇鎳含量介于 10% 與 30% 之間的奧氏體合金等耐氫材料即可避免氫脆。
具有極低鎳含量的鐵素體合金會(huì)顯著變脆,而鎳含量介于 10% 與 30% 之間的奧氏體合金則表現(xiàn)出相對(duì)較小的脆化。
來(lái)源:G.R.Caskey,不銹鋼氫相容性手冊(cè)(1983 年)
硫化物應(yīng)力開(kāi)裂 (SSC),是由于與硫化氫 (H2S) 和水分接觸而導(dǎo)致的金屬退化。H2S 在存在水的情況下變得極具腐蝕性。這種條件會(huì)導(dǎo)致材料脆化,從而在拉伸應(yīng)力和腐蝕的共同作用下導(dǎo)致開(kāi)裂。
如金屬材料的抗SSC性能一般,則當(dāng)環(huán)境中的硫化氫(H2S)含量升高,且該金屬材料的拉伸應(yīng)力(施加+殘留)已高于臨界值,則造成硫化物應(yīng)力開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)逐步增加。
l? 潛在解決方案:6-鉬合金;Alloy 2507;合金C-276;合金400;合金625;合金825
晶間腐蝕是局部腐蝕的一種。沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕。主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)合,大大降低金屬的機(jī)械強(qiáng)度。而且腐蝕發(fā)生后金屬和合金的表面仍保持一定的金屬光澤,看不出被破壞的跡象,但晶粒間結(jié)合力顯著減弱,力學(xué)性能惡化, 不能經(jīng)受敲擊,所以是一種很危險(xiǎn)的腐蝕調(diào)整焊縫的化學(xué)成份,加入穩(wěn)定化元素減少形成碳化鉻的可能性,如加入鈦或鈮等。
針對(duì)晶間腐蝕的可預(yù)防措施:
① 減少焊縫中的含碳量,可以減少和避免形成鉻的碳化物,從而降低形成晶界腐蝕的傾向,含碳量在0.04%以下,稱為“超低碳”不銹鋼,就可以避免鉻的碳化物生成。
② 控制在危險(xiǎn)溫度區(qū)的停留時(shí)間,防止過(guò)熱,快焊快冷,使碳來(lái)不及析出。
· 潛在解決方案:316/316L 不銹鋼
電化學(xué)腐蝕就是金屬和電解質(zhì)組成兩個(gè)電極,組成腐蝕原電池。例如鐵和氧氣,因?yàn)殍F的電極電位總比氧的電極電位低,所以鐵是負(fù)極,遭到腐蝕。特征是在發(fā)生氧腐蝕的表面會(huì)形成許多直徑不等的小鼓包,次層是黑色粉末狀潰瘍腐蝕坑陷。常用的防腐方法分為:覆蓋層保護(hù)、電化學(xué)保護(hù)(陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)兩種)、緩蝕劑保護(hù)。??
l? 潛在解決方案:潛在解決方案:為避免電化學(xué)腐蝕,請(qǐng)選擇電位差不超過(guò) 0.2V 的材料。例如,配有 6-鉬卡套管 (0.00V) 的 316 不銹鋼接頭 (-0.05V) 將導(dǎo)致兩種合金之間的電壓為 0.05V。該電壓明顯低于 0.2V,這意味著電化學(xué)腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)很低。