奧氏體不銹(xiu)鋼具有很好的可加工性、焊接性、機械性能(強度、韌性及延伸性)及很好的耐蝕性能。奧氏體不銹鋼還具有一些特殊性能(與碳鋼比),如熔點低、電阻率高、導熱性低、膨脹系數大等。


一、奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在高(gao)溫(wen)與(yu)低溫(wen)環境中(zhong)的機械性能


奧(ao)(ao)氏體不銹鋼因(yin)為(wei)其具有(you)較高(gao)(gao)的抗(kang)腐蝕(shi)性,而被(bei)廣泛應用(yong)于腐蝕(shi)環境(jing)(jing)中(zhong)。同時,奧(ao)(ao)氏體不銹鋼在高(gao)(gao)溫或低溫環境(jing)(jing)下(xia),也(ye)具有(you)很優(you)異的機(ji)械(xie)性能(neng),因(yin)而在工(gong)業生產中(zhong)得到十分廣泛的應用(yong)。


 奧氏體不銹鋼在低溫的應用,與鐵素體不同,沒有拉伸-斷裂過渡區。奧氏體不銹鋼在低溫環境下維持著很高的韌性,如:0Cr19Ni9(304不銹鋼),00Cr19Ni9(304L不銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹(xiu)鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不(bu)銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不(bu)銹鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。


 在(zai)(zai)溫(wen)度高(gao)(gao)達600℃時(shi)(shi),奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼也(ye)(ye)有(you)很(hen)好(hao)的(de)蠕變強度。如果在(zai)(zai)不(bu)(bu)銹鋼中加入(ru)釩(fan)、鈮(ni)或鈦(tai),在(zai)(zai)高(gao)(gao)于600℃的(de)環境下也(ye)(ye)具有(you)很(hen)好(hao)的(de)蠕變強度;在(zai)(zai)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼中加入(ru)鈮(ni)和鈦(tai),雖(sui)然可(ke)提高(gao)(gao)其高(gao)(gao)溫(wen)蠕變強度,但其低溫(wen)韌(ren)性也(ye)(ye)跟(gen)著降低了。因為(wei)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)時(shi)(shi)不(bu)(bu)銹鋼表面結(jie)成一層致密的(de)氧(yang)化(hua)膜,所以其在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)時(shi)(shi)耐氧(yang)化(hua)性很(hen)好(hao)。


二(er)、合金成分(fen)和(he)顯微結構(gou)


在可焊不(bu)銹鋼中最重要(yao)的顯微結構(gou)(gou)是鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)和(he)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti),盡管鉻(ge)與鎳(nie)是最主(zhu)要(yao)的合金(jin)元素(su)(su),但其(qi)他(ta)合金(jin)成(cheng)(cheng)分對(dui)不(bu)銹鋼組織性能也有很大影響。所以,鉻(ge)、鎳(nie)及其(qi)他(ta)合金(jin)成(cheng)(cheng)分對(dui)顯微組織結構(gou)(gou)的影響也應同時考(kao)慮。鉬、鈷和(he)鈦促(cu)進(jin)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)骨架中δ-鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的形成(cheng)(cheng),這些(xie)合金(jin)元素(su)(su)稱為鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)形成(cheng)(cheng)元素(su)(su);另(ling)一方面,銅(tong)、錳、碳、氮和(he)鎳(nie)能促(cu)進(jin)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形成(cheng)(cheng),這些(xie)合金(jin)元素(su)(su)被稱為奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形成(cheng)(cheng)元素(su)(su)。


三、奧氏體(ti)不(bu)銹鋼的耐腐蝕性


 奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)是靠其(qi)表面的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo)隔斷鋼(gang)(gang)材與環境(jing)的(de)(de)聯(lian)系而達(da)到防腐蝕(shi)目的(de)(de)的(de)(de)。這(zhe)層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo),厚度為20A~30A,成(cheng)分為Cr2O3,極其(qi)致(zhi)密,與一般的(de)(de)化學品不(bu)反應,氧(yang)(yang)(yang)或其(qi)他(ta)腐蝕(shi)物(wu)質無法通過(guo)這(zhe)層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo)去腐蝕(shi)內層(ceng)金屬(shu)。如果(guo)這(zhe)層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo)被破壞,在有氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)環境(jing)下立即會(hui)生成(cheng)新(xin)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo);另一方面,不(bu)銹鋼(gang)(gang)不(bu)耐應力腐蝕(shi),其(qi)原因是在裂紋處有氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)富集(ji)效(xiao)應,引(yin)起應力腐蝕(shi)。


(1) σ相


 σ 相(xiang)(xiang)(xiang)是一種金屬間化合物,在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)存在(zai)(zai)時,會(hui)嚴(yan)重降低(di)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)延伸性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing),同時使不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)耐應力腐蝕(shi)和其他形式的(de)腐蝕(shi)。σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)存在(zai)(zai)是造成不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)縫延伸率低(di)的(de)原因(yin)所(suo)在(zai)(zai),所(suo)以(yi),當(dang)焊(han)縫從(cong)982℃冷卻(que)到537℃時,應快速冷卻(que)以(yi)防止(zhi)大(da)量(liang)σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)生(sheng)成。快速冷卻(que)時,可(ke)(ke)能還會(hui)形成少量(liang)σ相(xiang)(xiang)(xiang),但因(yin)其數量(liang)少而(er)不(bu)(bu)(bu)會(hui)對不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)性(xing)(xing)能產生(sheng)影響。新(xin)超級奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang),由于加(jia)(jia)入(ru)了氮,可(ke)(ke)阻止(zhi)σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)形成,因(yin)而(er)可(ke)(ke)加(jia)(jia)工(gong)成厚板。


(2)氧化鈍化膜與(yu)活性(xing)環境


不銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面(mian)在自然環境中(zhong)是(shi)鈍化(hua)的(de),當(dang)把不銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面(mian)的(de)氧化(hua)膜擦(ca)去,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)就(jiu)暴(bao)露(lu)于(yu)活性(xing)環境中(zhong),當(dang)氯離子的(de)濃(nong)度較高時(如(ru)在海水中(zhong)),不銹(xiu)鋼(gang)(gang)就(jiu)會產生(sheng)腐(fu)蝕。


  a. 對(dui)化學(xue)品的抗(kang)腐蝕(shi)性能  不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼對(dui)各種(zhong)濃度和溫(wen)度的硝酸(suan)(suan)的的抗蝕(shi)性能較好(hao),304不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼廣泛應(ying)用于硝酸(suan)(suan)工業,但不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)(bu)耐(nai)硫酸(suan)(suan)腐蝕(shi)。


  b. 海水對(dui)不銹鋼的作用   0Cr19Ni9(304)不銹鋼在淡水中使用具有很滿意的防腐蝕性能。0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼可用于處理海水,使用效果還滿意。但0Cr17Ni12Mo2(316)在海水中的使用條件不同會有不同的結果,如海水冷卻冷凝器,若采用0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼不耐靜止或慢流速(<1.5m/s)海水的腐蝕,即使是流動海水,流速要大于1.5m/s,并需要定期清理污垢。


  c. 不銹鋼(gang)抵抗各種(zhong)腐(fu)蝕的能(neng)力(li)  一(yi)般(ban)來說,含(han)鉻越高,不銹(xiu)鋼耐蝕(shi)(shi)性(xing)越強。不銹(xiu)鋼可以(yi)抗均勻腐蝕(shi)(shi)、磨(mo)損(sun)腐蝕(shi)(shi)及堿性(xing)腐蝕(shi)(shi);但是(shi),在一(yi)定條件下,不銹(xiu)鋼不耐局(ju)部腐蝕(shi)(shi)。


(3) 電(dian)化學(xue)腐蝕


 當不(bu)銹鋼(gang)與異(yi)種金(jin)屬接觸(chu)時,就(jiu)要考慮電化學腐蝕。但是(shi),如果不(bu)銹鋼(gang)是(shi)正極,則不(bu)會(hui)產生(sheng)電流腐蝕。因此,應仔細(xi)選擇(ze)不(bu)銹鋼(gang)的焊(han)接材料及不(bu)銹鋼(gang)設備(bei)的緊固(gu)件。


(4)局部腐蝕


  在(zai)一定條件(jian)下,不(bu)銹鋼對局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)是十分敏感的(de)(de)。在(zai)化工廠中,60%的(de)(de)不(bu)銹鋼設備的(de)(de)損壞(huai)是由于點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、裂(lie)紋(wen)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie),同時(shi)還有晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)造成(cheng)的(de)(de)。操作條件(jian)及環境因素,如:pH值、溫(wen)度(du)、氯離子、氧含量等對不(bu)銹鋼的(de)(de)性能(neng)也有影響。


  不銹(xiu)鋼的局部腐(fu)(fu)蝕(shi)有:點腐(fu)(fu)蝕(shi)、間(jian)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)和晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)等。

 

   ①. 不(bu)銹鋼的點腐蝕


   不(bu)銹鋼的(de)(de)抗腐(fu)(fu)性(xing)能(neng),依賴于(yu)其表面(mian)的(de)(de)氧化膜(mo),而氧化膜(mo)的(de)(de)抗腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)取決于(yu)鉬(mu)、鎳與鉻的(de)(de)含(han)量。另外,對氧化膜(mo)抗點腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)有(you)貢獻的(de)(de)元素(su)是氮,如(ru)果(guo)氧化膜(mo)被破壞,或者氧化膜(mo)不(bu)完整(如(ru)鋼表面(mian)化學成(cheng)分不(bu)均(jun)勻),或有(you)氯(lv)離(li)子存在,就(jiu)會產生點蝕(shi)。與焊(han)接有(you)關的(de)(de)缺陷,如(ru):雜質、第二相(xiang)、電弧沖(chong)擊處、飛濺(jian)物(wu)等都是點腐(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)生的(de)(de)地方(fang)。在微觀結構方(fang)面(mian),硫化錳雜質、δ-鐵素(su)體、σ相(xiang)都會引(yin)起點腐(fu)(fu)蝕(shi)。


   ②. 不(bu)銹鋼的隙腐蝕


   因為金(jin)屬與(yu)金(jin)屬的連接,墊片、金(jin)屬表面(mian)結垢等(deng),會形成一些間隙(xi)或凹(ao)槽,從(cong)而(er)導致間隙(xi)腐蝕。很多因素影響間隙(xi)腐蝕的發生及(ji)擴散。


   A. 幾何尺寸因素:間(jian)隙類型(xing)(金屬-金屬,金屬-異種金屬)、間(jian)隙深度、內外面(mian)積比(bi)等。


   B. 環境因素(su):含(han)氧量、氧離子濃度、pH值(zhi)、溫度、擴散與對流、微生物(wu)影響(xiang)等(deng)。


   C. 電化(hua)學反(fan)應:金屬溶解(jie)、氧消耗、氫(qing)產生等。


   D. 冶金(jin)因素:金(jin)屬組織(zhi)不純、表(biao)面(mian)氧化、鈍化膜(mo)的(de)特(te)性等。


  不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)點(dian)(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)比(bi)較(jiao) 不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)點(dian)(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)機理不同,但它們的(de)(de)(de)擴(kuo)散機理卻是相同的(de)(de)(de)。點(dian)(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)要有較(jiao)高的(de)(de)(de)氯離子濃度(du)才發生(sheng)(sheng)(sheng),間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)在(zai)較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)氯離子濃度(du)下也會發生(sheng)(sheng)(sheng)。不銹鋼(gang)在(zai)某一(yi)溶液中不會產生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),但有可能發生(sheng)(sheng)(sheng)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。在(zai)金相結構(gou)上,控制(zhi)發生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)措施一(yi)樣(yang)可以(yi)控制(zhi)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)發生(sheng)(sheng)(sheng),如,消(xiao)除硫(liu)化錳雜質,同時能提高不銹鋼(gang)耐點(dian)(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)能力。消(xiao)除硫(liu)化錳的(de)(de)(de)途(tu)徑有3個:降(jiang)(jiang)低(di)錳含量(liang)、降(jiang)(jiang)低(di)硫(liu)含量(liang)和加入鈦或Zr(鋯)。


  ③. 不(bu)銹鋼的(de)應力(li)腐(fu)蝕


  所有不銹鋼都會遇到應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)開裂(lie)的(de)問題,很(hen)(hen)多環境因素(su)與(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)有關。根據應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)發生(sheng)的(de)機理,可(ke)將應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)分為穿晶應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)和晶間應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。穿晶應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)主要發生(sheng)在(zai)(zai)含氯(lv)離子介(jie)質(zhi)(zhi)中,很(hen)(hen)少發生(sheng)在(zai)(zai)氫氧(yang)化物介(jie)質(zhi)(zhi)中;晶間應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)發生(sheng)在(zai)(zai)一(yi)(yi)般的(de)水(shui)溶液介(jie)質(zhi)(zhi)中。影響不銹鋼應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)主要因素(su)有氯(lv)離子水(shui)溶液和堿性溶液。發生(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)臨界應(ying)(ying)(ying)力(li)很(hen)(hen)難確定,并且往往是很(hen)(hen)低的(de),一(yi)(yi)般的(de)焊接(jie)殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)均(jun)大(da)于應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)臨界應(ying)(ying)(ying)力(li)。


   奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的氯離子應力腐蝕: 奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼氯(lv)離子(zi)應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)是(shi)穿晶(jing)應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。影響應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的因素(su)有:氯(lv)離子(zi)濃度、含氧量(liang)、溫(wen)度、應力(li)大小(xiao)和溶液(ye)的pH值。一般來說,當氯(lv)離子(zi)含量(liang)大于(yu)300×106時,會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi);當氯(lv)離子(zi)含量(liang)小(xiao)于(yu)20×106時,不(bu)(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。很多(duo)應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發生(sheng)(sheng)于(yu)75℃以上;而低(di)于(yu)50℃,一般不(bu)(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。


  堿性應力腐蝕開裂: 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。


  不銹鋼中鎳含(han)量對應力(li)腐蝕的影響(xiang):  當不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)含(han)鎳(nie)量在8%~12%之間(jian)時(shi),發生應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)傾(qing)向性最大,而不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼304、316的(de)(de)含(han)鎳(nie)量正好在此區間(jian)。降低含(han)鎳(nie)量雖可提(ti)高其抗應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)能力(li),但會(hui)使不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼內鐵素體增(zeng)加(jia)。增(zeng)加(jia)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中的(de)(de)鎳(nie)含(han)量,也可提(ti)高不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)抗應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)能力(li)。因此,可以認為,含(han)鎳(nie)量大于22%時(shi)不會(hui)產生應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)。


   奧(ao)氏體不銹鋼焊(han)縫的應力腐蝕(shi): 在氯離(li)子溶液中,有(you)應(ying)力作(zuo)用(yong)的奧(ao)氏體(ti)不銹鋼都會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)穿(chuan)晶(jing)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)。焊接部位特別(bie)容易產(chan)(chan)生(sheng)應(ying)力腐蝕(shi)(shi),是由(you)于以下(xia)三(san)個原因(yin):一是焊接部位殘留有(you)很大的拉伸應(ying)力(除非進行焊后熱(re)處理);二是焊接部位常常是應(ying)力集中的地方;三(san)是加(jia)熱(re)會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)一些對(dui)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)敏感的金相組織。為了防止晶(jing)間應(ying)力腐蝕(shi)(shi),焊后進行熱(re)處理是十(shi)分必要和(he)有(you)效的。


④. 晶間腐蝕


  當不銹鋼(gang)(gang)含碳量大于(yu)0.5%,經過500℃~900℃加熱后(hou),對(dui)晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)最為敏(min)感,而這個溫(wen)度范(fan)圍正好在焊接區(qu)域(yu)的(de)(de)溫(wen)度范(fan)圍內(nei)。不銹鋼(gang)(gang)焊縫對(dui)晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)敏(min)感程(cheng)度取決(jue)于(yu)焊接參數及(ji)板厚,因為這些參數決(jue)定了鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)處于(yu)臨界溫(wen)度的(de)(de)時間(jian)(jian)。鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)(de)敏(min)化(hua)溫(wen)度與(yu)時間(jian)(jian)的(de)(de)關系(xi)如圖1-6所示。在圖1-6中,曲線表示碳化(hua)物析(xi)出(chu)所需的(de)(de)時間(jian)(jian)與(yu)碳含量的(de)(de)關系(xi),曲線的(de)(de)右(you)邊表示碳化(hua)物已析(xi)出(chu)。


 影(ying)響奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊縫晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)的因(yin)素,與(yu)影(ying)響奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)的因(yin)素相似:


  A. 金屬的(de)化學組(zu)(zu)成和金相(xiang)組(zu)(zu)織,主要成分是(shi)碳含(han)量,碳含(han)量高(gao)是(shi)有害的(de)。鐵素體(ti)的(de)存在(zai)可以防止(zhi)晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕,但粗(cu)大的(de)晶(jing)(jing)粒會加速晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕;


  B. 焊接前鋼材的受熱(re)情況,如(ru)果鋼材受過550℃~850℃加熱(re)則(ze)鋼材容易發生晶間(jian)腐蝕;


  C. 加工(gong)焊接(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)中、使(shi)用過(guo)程(cheng)(cheng)中存在應(ying)力;


 D. 工作環(huan)(huan)境(jing):不銹鋼在(zai)腐(fu)蝕環(huan)(huan)境(jing)中易發生晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕。但是,不是所有(you)(you)的(de)環(huan)(huan)境(jing)都會(hui)產生焊縫(feng)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕,只有(you)(you)在(zai)氧化性(xing)環(huan)(huan)境(jing)下才會(hui)產生焊縫(feng)品間(jian)腐(fu)蝕,焊縫(feng)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕經常發生在(zai)中等氧化性(xing)環(huan)(huan)境(jing)中。


  防止焊(han)縫晶(jing)間腐蝕的措施:


  a.對厚板,焊后應進行熱處理;


  b.選擇(ze)穩定性好的低碳不銹鋼,如304L、347等(deng);


 c.適量(liang)低溫加熱(re)(線能量(liang)3kJ/cm,層間溫度低于175℃);


 d.焊接材料(焊絲)碳(tan)(tan)含(han)量應是極(ji)低的(de),最(zui)大(da)限(xian)度地降低碳(tan)(tan)在焊縫金屬中的(de)含(han)量,達到低于碳(tan)(tan)在18-8型不(bu)(bu)銹鋼中室溫溶解極(ji)限(xian)值以下(xia),使(shi)碳(tan)(tan)不(bu)(bu)可能與鉻(ge)(ge)生成鉻(ge)(ge)的(de)碳(tan)(tan)化物,從而從根本(ben)上消除晶界的(de)貧鉻(ge)(ge)區(qu);


 e.提(ti)高焊(han)接材料(焊(han)絲)的(de)鈦(tai)、鈮(ni)(ni)、鉭和鋯(gao)等(deng)的(de)含(han)量,在焊(han)縫金屬中滲入(ru)比(bi)鉻(ge)更容易與(yu)碳(tan)結(jie)合的(de)穩(wen)定化(hua)元素,如鈦(tai)、鈮(ni)(ni)、鉭和鋯(gao)等(deng)。一般認為鈦(tai)碳(tan)比(bi)大(da)(da)于(yu)5倍(bei)時,才(cai)能(neng)(neng)提(ti)高抗(kang)晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)能(neng)(neng)力。而(er)試驗結(jie)果(guo)(guo)認為鈦(tai)碳(tan)比(bi)大(da)(da)于(yu)或等(deng)于(yu)6.7倍(bei)時,才(cai)有明顯的(de)效果(guo)(guo);大(da)(da)于(yu)7.8倍(bei)時,才(cai)能(neng)(neng)徹底地(di)改(gai)(gai)善晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)傾向。這(zhe)是由于(yu)鈦(tai)能(neng)(neng)充分地(di)將(jiang)碳(tan)化(hua)鉻(ge)的(de)鉻(ge)置換出來(lai),消(xiao)除了晶界的(de)貧鉻(ge)地(di)帶,從而(er)改(gai)(gai)善了抗(kang)腐(fu)蝕性。


 通過使用低碳不(bu)銹鋼和(he)焊接(jie)材料(焊絲),可(ke)以克(ke)服焊縫晶(jing)間腐(fu)蝕。但(dan)是也(ye)存(cun)在以下缺點:


  I. 低碳不(bu)銹鋼(gang)焊縫強度低;


 II. 具有穩(wen)定組織(zhi)結構的不(bu)銹鋼易熱(re)裂(lie)。


  具有穩定組織的不銹(xiu)鋼(gang)容(rong)易在局(ju)部析(xi)出碳化物,從(cong)而導致晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕,這種晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕也稱作刀口腐(fu)(fu)蝕。


 ⑤. 刀口腐蝕


 當(dang)焊(han)接321、347不(bu)(bu)銹(xiu)鋼時,受熱(re)部(bu)分(fen)的(de)溫(wen)度(du)高達1150℃,這(zhe)個(ge)溫(wen)度(du)導(dao)致TiC和(he)NbC部(bu)分(fen)析出。這(zhe)時,碳(tan)在靠(kao)近(jin)焊(han)縫(feng)處富(fu)集(ji)成一(yi)個(ge)很(hen)窄的(de)富(fu)集(ji)區域,在焊(han)縫(feng)冷卻時,形成碳(tan)鉻(ge)化(hua)合物。這(zhe)個(ge)碳(tan)富(fu)集(ji)區域,只(zhi)有(you)幾個(ge)晶(jing)粒寬,能(neng)(neng)長久形成一(yi)條細線(xian),稱晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)線(xian),也(ye)叫刀口(kou)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。含(han)鈮不(bu)(bu)銹(xiu)鋼比含(han)鈦(tai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼更能(neng)(neng)抵(di)抗刀口(kou)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),提高熱(re)處理溫(wen)度(du)不(bu)(bu)能(neng)(neng)消除刀口(kou)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。刀口(kou)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)與晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)有(you)以下(xia)區別:


  A. 刀口腐蝕發生在緊鄰(lin)焊縫(feng)很(hen)窄的區(qu)(qu)域(yu)內,而(er)焊縫(feng)晶(jing)間腐蝕發生在離焊縫(feng)較遠的區(qu)(qu)域(yu);


  B. 刀(dao)口腐蝕(shi)發生(sheng)在穩定型不銹(xiu)鋼中;


  C. 受熱的情況不(bu)一樣。


 通過適當選擇焊接(jie)參(can)數(shu)及熱(re)處理參(can)數(shu)可避免刀口腐蝕。


四、奧氏體不銹鋼的工(gong)藝(yi)性能


  1. 成型性能 


    在(zai)低(di)溫(wen)環境中有良好的組(zu)織(zhi)穩定性,因此冷變(bian)形、深沖壓性能都很(hen)好。可在(zai)室溫(wen)下(xia)進行冷軋、冷拔,也可承受彎曲(qu)、深拉等冷加工。該類鋼具有冷作硬化傾向,冷加工后(hou)強度明顯上升(sheng),而塑性下(xia)降。


  2. 焊接(jie)性(xing)能 


    具有良好的焊(han)接性能,焊(han)件經焊(han)接后(hou)無需(xu)進行熱處理。


  3. 表面處理工藝 


   耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)能良(liang)好,在(zai)使用(yong)中一般不需要表面(mian)處理。為了(le)進一步改(gai)善耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)能,可采用(yong)鈍(dun)化處理工藝。