不銹鋼材質管材中的腐蝕情況處理方法怎么樣

在某些情況(kuang)下，由于(yu)碳化鉻沉(chen)淀，穩定(ding)的(de)奧氏體(ti)不銹鋼管道也(ye)會遭受晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)。鈮或鈦不能與碳結(jie)合。圖3-31顯示了(le)(le)裝(zhuang)載煙酸的(de)347鋼（18-8+鈮）圓(yuan)筒的(de)截面。焊縫兩側有一條窄帶，有幾(ji)個晶粒寬度，并發生了(le)(le)嚴重(zhong)的(de)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)。在容(rong)器(qi)的(de)其余部分(fen)幾(ji)乎看不到腐(fu)蝕(shi)。俄(e)亥俄(e)州立大學對(dui)這(zhe)一現象(xiang)進行了(le)(le)研究，并闡明了(le)(le)損害的(de)基本機制。由于(yu)其特(te)殊的(de)形狀，被稱為刀線腐(fu)蝕(shi)（KLA）

刀線(xian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和(he)焊(han)縫腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)相似性是(shi)；它們都是(shi)由晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)引起的(de)，與焊(han)接有(you)關。主要區別(bie)在(zai)于：（1）刀具線(xian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)生在(zai)靠近焊(han)縫的(de)母材上的(de)一(yi)個窄帶(dai)內；當焊(han)縫腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)生在(zai)距離焊(han)縫一(yi)定距離的(de)地方時，（2）工具線(xian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)生在(zai)穩定的(de)鋼中，（3）金屬的(de)熱經驗不同

該圓柱(zhu)體的失效機理與鈮(ni)(ni)在(zai)不銹鋼管中的溶解(jie)度(du)有關。當(dang)加(jia)熱到非(fei)常高的溫(wen)度(du)時，鈮(ni)(ni)和碳(tan)化(hua)鈮(ni)(ni)溶解(jie)在(zai)金屬(shu)中。從該溫(wen)度(du)快速冷卻后，它(ta)們仍(reng)保持(chi)在(zai)固溶體中。當(dang)金屬(shu)加(jia)熱到碳(tan)化(hua)鉻的沉淀溫(wen)度(du)范圍時，鈮(ni)(ni)仍(reng)留在(zai)溶液中；此時，不會生成(cheng)碳(tan)化(hua)鈮(ni)(ni)，金屬(shu)會像18-8型一樣敏化(hua)，不含鈮(ni)(ni)

焊(han)接(jie)(jie)時，溫度高到足以熔(rong)化合金-約(yue)3000°f（1649℃）。焊(han)縫附(fu)近的(de)金屬也處(chu)于(yu)高溫狀(zhuang)態，因(yin)(yin)為(wei)它與(yu)熔(rong)融金屬接(jie)(jie)觸。因(yin)(yin)此，鋼板(ban)的(de)熔(rong)化溫度略低于(yu)熔(rong)點(dian)，約(yue)為(wei)2600~2700°f（1427~1482℃）。由于(yu)18-8鋼的(de)導(dao)熱性(xing)相對較差(cha)，且該板(ban)材(cai)（1/16英寸）的(de)焊(han)接(jie)(jie)速(su)度較快(kuai)（以避免燒穿），因(yin)(yin)此金屬中存在(zai)明顯的(de)熱梯度。焊(han)接(jie)(jie)后板(ban)材(cai)迅速(su)冷(leng)卻

這種情況(kuang)可以在(zai)(zai)圖3-32的(de)表(biao)(biao)格中更好(hao)地(di)解釋。鋼鐵廠交付的(de)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在(zai)(zai)1950°f水淬(cui)熱處理后含有碳(tan)化鈮：基本上沒有碳(tan)化鉻(ge)。關注焊縫附近的(de)窄(zhai)金屬(shu)帶。它一(yi)度熱到(dao)2600°F左(zuo)右，并迅速冷卻(que)。根據圖表(biao)(biao)，金屬(shu)帶全部為(wei)固溶體(ti)，沒有任何碳(tan)化物(wu)沉(chen)淀。如(ru)果(guo)將金屬(shu)加(jia)熱到(dao)敏化范(fan)圍（約950~1400°F，以減輕(qing)氣缸的(de)應力），則只有碳(tan)化鉻(ge)析出，因(yin)為(wei)溫度不(bu)足以產生(sheng)碳(tan)化鈮。如(ru)果(guo)焊接后不(bu)加(jia)熱氣缸，它將不(bu)會腐蝕，因(yin)為(wei)沒有碳(tan)化物(wu)沉(chen)淀

一個(ge)簡單(dan)的實驗(yan)可以(yi)證明這(zhe)一機(ji)制。取18-8+鈮(ni)樣(yang)品，加熱至(zhi)2300°F，然(ran)后(hou)(hou)用水淬火。立即在(zai)1200°f下(xia)加熱半小時(shi)，然(ran)后(hou)(hou)冷(leng)卻(que)。整個(ge)樣(yang)品的敏(min)化作(zuo)用與不含鈮(ni)的18-8樣(yang)品的敏(min)化作(zuo)用基本(ben)相同

避免(mian)刀線腐蝕的明顯方法(fa)是(shi)在焊接后將(jiang)整個結構加(jia)熱(re)到大約1950°f（1066℃）。根(gen)據上(shang)表，溶解碳化鉻，生(sheng)成碳化鈮，這是(shi)所(suo)需(xu)的情(qing)況。1950°f處理后的冷卻速度并(bing)不重要

鈦(tai)穩定(ding)(ding)不銹鋼管（321型）在(zai)與347型類似的條(tiao)件下也存在(zai)刀線(xian)腐蝕。在(zai)穩定(ding)(ding)鋼的刀線(xian)腐蝕條(tiao)件下，304L（超低碳(tan)）型鋼表現(xian)出優異(yi)的性能(neng)。