寶山鋼鐵股份有限公司(簡稱“寶鋼股份”)是中國最大、最現(xiàn)代化的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。寶鋼股份以其誠信、人才、創(chuàng)新、管理、技術(shù)諸方面綜合...
應(yīng)力腐蝕發(fā)生原因和處理方法
主要特點(diǎn):金屬在腐蝕介質(zhì)及拉應(yīng)力外加應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。斷裂方式主要是沿晶的或穿晶的龜裂紋,在氯化和堿性氛氧化物或其它水溶性介質(zhì)中常發(fā)生,發(fā)生概率較小,但危害巨大。
常見發(fā)生原因
(1) 應(yīng)力來源一般為加工殘余應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力、操作時(shí)熱應(yīng)力、操作時(shí)加工應(yīng)力等,從圖片上看,龜裂紋處靠近焊接口,可能存在焊接殘余應(yīng)力、操作時(shí)熱應(yīng)力、操作時(shí)加工應(yīng)力等;
(2) 304奧氏體不銹鋼常見的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)為氯化物,氫氧化納,硫酸等,溫度每提高15~20℃,腐蝕速率加倍。
建議解決方案
(1) 已出現(xiàn)腐蝕的部位,應(yīng)立即進(jìn)行更換處理;
(2) 使用資質(zhì)優(yōu)良的施工單位,在焊接和裝配過程中,應(yīng)盡量避免產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力,盡量使用結(jié)構(gòu)具有最小的應(yīng)力集中系數(shù),并使其與介質(zhì)接觸部分具有最小的殘余拉應(yīng)力;
(3) 選擇一些抗應(yīng)力腐蝕較強(qiáng)的不銹鋼產(chǎn)品,如鉅恒源316L等高鉻鎳素體鋼或經(jīng)過固溶處理后的不銹鋼產(chǎn)品;
(4) 如果水中的特定介質(zhì)不影響使用,除去這些雜質(zhì)就是有效的控制方法,嚴(yán)格控制水中氯、納化物含量;
(5) 管道清洗、試壓完畢后,應(yīng)排除管內(nèi)積水,若管內(nèi)積水無法排盡時(shí),應(yīng)設(shè)法使道系統(tǒng)至少每周通水循環(huán)一次,使縫隙死角等處有害雜質(zhì)遷移
鈦(Ti)在鋼中的作用
鈦和氮、氧、碳都有極強(qiáng)的親和力,與硫的親和力比鐵強(qiáng)。因此,它是一種良好的脫氧去氣劑和固定氮和碳的有效元素。鈦雖然是強(qiáng)碳化物形成元素,但不和其他元素聯(lián)合形成復(fù)合化合物。碳化鈦結(jié)合力強(qiáng),穩(wěn)定,不易分解,在鋼中只有加熱到1000℃以上才能緩慢地溶入固溶體中。在未溶入之前,碳化鈦微粒有阻止晶粒長大的作用。由于鈦和碳之間的親和力遠(yuǎn)大于鉻和碳之間的親和力,在不銹鋼中常用鈦來固定其中的碳以消除鉻在晶界處的貧化,從而消除或減輕鋼的晶間腐蝕。
鈦也是強(qiáng)鐵氧體形成元素之一,強(qiáng)烈的提高了鋼的A1和A3溫度。鈦在普通低合金鋼中能提高塑性和韌性。由于鈦固定了氮和硫并形成碳化鈦,提高了鋼的強(qiáng)度。經(jīng)正火使晶粒細(xì)化,析出形成碳化物可使鋼的塑性和沖擊韌性得到顯著改善,含鈦的合金結(jié)構(gòu)鋼,有良好的力學(xué)性能和工藝性能,主要缺點(diǎn)是淬透性稍差。在高鉻不銹鋼中通常需加入約5倍碳含量的鈦,不但能提高鋼的抗蝕性(主要是抗晶間腐蝕)和韌性;還能組織鋼在高溫時(shí)的晶粒長大傾向和改善鋼的焊接性能。