Medzikryštalická korózia je typická lokalizovaná korózna porucha nehrdzavejúcej ocele spôsobená nesprávnym zváraním a tepelným spracovaním. Karbidy bohaté na chróm- sa zrážajú pozdĺž hraníc zŕn, čím sa znižuje obsah chrómu na okrajoch zŕn a narúša sa kontinuita ochranného pasívneho filmu. Hranice zŕn sa stávajú preferenčnými koróznymi kanálmi a sú selektívne odleptané, čo vedie k strate medzikryštalickej väzbovej sily. Obrobok sa makroskopicky javí neporušený, ale stráca mechanickú pevnosť, čo môže mať za následok krehký lom a prasknutie potrubia pod pracovným tlakom a tepelným zaťažením.
1. Mechanizmus elektrochemického zrážania a korózie
Keď sa nehrdzavejúca oceľ 316 zahrieva v rozsahu senzibilizačných teplôt 450 stupňov ~ 850 stupňov, atómy uhlíka v matrici rýchlo difundujú k hraniciam zŕn a spájajú sa s chrómom za vzniku precipitátov karbidu chrómu. Tento proces spotrebuje veľké množstvo chrómu v blízkosti hraníc zŕn, čím sa vytvorí zóna chudobná na chróm-, ktorá nie je schopná vytvoriť hustý antikorózny pasivačný film. V korozívnom elektrolyte chróm-ochudobnená oblasť hraníc zŕn pôsobí ako anóda a prednostne sa rozpúšťa, zatiaľ čo vnútro zrna s dostatočným množstvom chrómu slúži ako katóda. Korózia sa rozširuje pozdĺž hraníc zŕn v tvare siete a oddeľuje zrná od seba. Dokonca aj malá vonkajšia sila môže spôsobiť prasknutie vykurovacej trubice pozdĺž hranice kryštálu bez zjavného rovnomerného stenčenia steny.
2. Typické polohy náchylné na medzikryštalickú koróziu
zvarové švy a priľahlé tepelne-ovplyvnené oblasti, ktoré počas zvárania zostávajú v rámci senzibilizačnej teploty;
komponenty vystavené dlhodobému -vysoko{1}}teplotnému servisu v blízkosti kritického teplotného intervalu senzibilizácie;
Obrobky s nesprávnym tepelným spracovaním po-zvare alebo prirodzeným pomalým ochladzovaním po zváraní;
Ohýbanie tvárniacich dielov s lokalizovaným prehriatím pri spracovaní za tepla.
3. Kľúčové indukujúce faktory urýchľujúce senzibilizačnú koróziu
Bežná trieda 316 s vysokým obsahom uhlíka, náchylnejšia na zrážanie karbidu chrómu;
Pomalá rýchlosť ochladzovania po zváraní, predĺženie doby zotrvania v zóne senzibilizačnej teploty;
dlhodobá-prevádzka pri strednej teplote spadajúcej do rozsahu senzibilizácie;
Absencia spracovania rozpúšťacím žíhaním na rozpustenie vyzrážaných karbidov;
Korozívne médium obsahujúce chloridové ióny alebo kyslé radikály zosilňujúce leptanie na hranici zŕn.
4. Technické opatrenia na predchádzanie viacerým-celým-odkazom
① Uprednostňujte nízko{0}}uhlíkový materiál
Použite ultra-nízkouhlíkovú nehrdzavejúcu oceľ 316L, aby ste obmedzili obsah uhlíka a zásadne znížili hnaciu silu zrážania karbidu chrómu na hraniciach zŕn.
② Optimalizujte postup chladenia zvárania
Po zváraní použite rýchle zváranie a nútené chladenie vzduchom, aby ste skrátili trvanie v teplotnom okne senzibilizácie a potlačili segregáciu karbidov.
③ Vykonajte tepelné spracovanie v roztoku pre kritické komponenty
Zahrejte obrobok na 1050 ~ 1100 stupňov na dostatočnú dobu výdrže, po ktorej nasleduje rýchle ochladenie, úplné rozpustenie precipitátov na hranici zŕn a obnovenie rovnomernej distribúcie chrómu.
④ Vyhnite sa dlhodobej{0}}strednodobej{1}} stagnácii teplôt
Upravte prevádzkové parametre, aby ste zabránili stabilnému chodu vykurovacej trubice v rozsahu 450 ~ 850 stupňov po dlhšiu dobu.
⑤ Posilnite{0}}morenie zvarov a pasiváciu
Odstráňte povrchové vrstvy ochudobnené o chróm-a oxidačné povlaky zo zvárania, aby ste na celom povrchu zrekonštruovali súvislý a úplný pasívny film.
5. Tabuľka porovnávania účinkov prevencie
表格
| Materiál a režim spracovania | Riziko medzikryštalickej korózie | Odporúčaný aplikačný plán |
|---|---|---|
| Konvenčné 316 + pomalé prirodzené chladenie po zváraní | Vysoká senzibilizácia skryté nebezpečenstvo | Vymeňte za 316L alebo implementujte žíhanie v roztoku |
| 316L materiál + rýchle chladenie zvárania | V zásade eliminujte tendenciu medzikryštalickej korózie | Štandardná špecifikácia výroby zvárania |
| Roztokové žíhanie + integrálna pasivácia | Dôkladne odstrániť defekty zrážok na hraniciach zŕn | Priorita pracovných podmienok vysokého-tlaku a vysokej{1}}korózie |
Záver
Medzikryštalická korózia vykurovacích rúrok 316 pochádza z vyčerpania chrómu na hraniciach zŕn v dôsledku precipitácie karbidov počas senzibilizačného zahrievania. Metódy prevencie jadra zahŕňajú zníženie obsahu uhlíka v základnom materiáli, skrátenie doby zotrvania v nebezpečnom teplotnom rozsahu, rozpúšťanie precipitátov pomocou úpravy v roztoku a opravu povrchového pasívneho filmu. Prísna kontrola výberu materiálu, technológie zvárania a tepelného spracovania môže účinne zabrániť oddeľovaniu hraníc zŕn a poruchám krehkého lomu vykurovacích rúr z nehrdzavejúcej ocele.
