不銹鋼制品管晶間腐蝕的形成原因

2022-02-02 14:16:28 正佳不銹鋼

不銹鋼制品管是具有良好的力學性能、耐均勻腐蝕性能和焊接性能，被廣泛應用于工業(yè)、化工等行業(yè)中。但是，根據(jù)實際情況來看，雖然不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能，依然會出現(xiàn)晶間腐蝕情況，不利于設施的正常應用，尤其是對于石油、化工行業(yè)來說。接下來，正佳不銹鋼就帶你了解不銹鋼制品管晶間腐蝕的形成原因。

所謂的晶間腐蝕指的就是在一種特定的介質(zhì)內(nèi)，其中存在的晶粒基體、晶界以及晶間化合物能夠形成微電池效應，該效應能夠?qū)е戮Яｉg喪失結合力，從而使金屬表面出現(xiàn)了局部的腐蝕。基于晶界與晶粒的差異，就有了貧鉻理論、陽極相理論和晶界吸附理論來解釋金屬材料的晶間腐蝕。

1、貧鉻理論
不銹鋼制品管之所以會出現(xiàn)晶間腐蝕情況，與鉻元素密切相關，在鋼管的生產(chǎn)煉制過程中，在溫度達到400～850℃后，會達到敏化區(qū)間，而此時，奧氏體內(nèi)會因析出碳化鉻，進而生產(chǎn)貧鉻區(qū)，給晶間腐蝕的發(fā)生形成了隱患。
貧鉻區(qū)的產(chǎn)生是不銹鋼焊管晶間腐蝕的重要影響因素，在生產(chǎn)制造過程中，因溫度的升高，碳元素會因溫度的升高而固溶于奧氏體機基體中，在溫度下降時，碳元素會因溫度變化而出現(xiàn)飽和、擴散至晶界的情況，從而會出現(xiàn)析出碳化鉻的情況。總之，可以總結為材料處于特定的腐蝕介質(zhì)作用下，不銹鋼制品管具有晶間腐蝕敏感性。

2、晶界吸附理論
若不銹鋼管為加熱至1050℃的超低碳級不銹鋼，工作于強氧化環(huán)境（如硝酸加重鉻酸鹽），會因材料內(nèi)部的多種雜質(zhì)元素而出現(xiàn)晶界吸附情況，進而引發(fā)晶間腐蝕情況。

3、陽極相理論
當超低碳不銹鋼，特別是高Cr、Mo鋼在650-850℃受熱后，晶界σ相析出并溶解，在強氧化性介質(zhì)中仍會產(chǎn)生晶間腐蝕。原因是在晶界形成了由FeCr或MoFe金屬間化合物組成的σ相，或TiC、NbC 等，在強氧化性介質(zhì)條件下，σ等相發(fā)生嚴重的選擇性溶解。
晶間腐蝕可以分別產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)、焊縫或熔合線上，在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀線腐蝕。從含Ti、Nb穩(wěn)定化元素的316L不銹鋼管在強氧化介質(zhì)中的刀線腐蝕發(fā)生的部位來看，在熔化焊接時，這個部位曾加熱到固相線附近的高溫，不僅M23C6已全部溶解，而且這類不銹鋼制品管中的TiC或NbC也已全部溶解。在第二次加熱時，這些碳化物都會沉淀，并且都易于沿晶界進行，在強氧化性介質(zhì)中，這種晶界沉淀的MC可以被溶解。