不銹鋼管受介質的化學及電化學作用而破壞的現象稱為腐蝕。不(bu)銹鋼管(guan)腐蝕主要有均(jun)勻腐(fu)蝕(shi)晶間腐蝕點腐(fu)蝕、選擇性腐蝕和應力腐(fu)蝕斷(duan)裂等。在腐蝕介質作用下,沿著或緊挨著不銹鋼晶粒邊界發生的電化學腐蝕形態稱為晶間腐蝕。不銹鋼管用于可能引起晶間腐蝕的環境時,應按GB/T 4334.1~4334.5《不銹鋼腐蝕試驗方法》進行晶間腐蝕傾向性試驗。不銹鋼壓力容器晶間腐蝕試驗方法、受檢試件狀態、驗收要求應按GB/T 21433《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗》的相關規定執行。下述介質在足夠濃度和一定溫度下屬于具有對不銹鋼管產生晶間腐蝕能力的介質。


  無機酸(suan):硝酸(suan)、硫(liu)酸(suan)、鹽酸(suan)、磷酸(suan)、鉻酸(suan)、亞硫(liu)酸(suan)、氫(qing)(qing)(qing)氟酸(suan)、氫(qing)(qing)(qing)溴酸(suan)、氫(qing)(qing)(qing)碘酸(suan)、氫(qing)(qing)(qing)氰酸(suan)、氯氰酸(suan)、氨基磺酸(suan)、次氯酸(suan)等(deng)。


  有機酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan):工業乙酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、乙酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酐、甲酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、草酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、乳酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、乙二(er)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、丙二(er)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、苯(ben)二(er)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、環烷(wan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、水楊(yang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、脂肪酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、蘋果酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、檸檬酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、馬來酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、富馬酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)等。


  鹽類:硝酸(suan)(suan)銨、硝酸(suan)(suan)鈣、硝酸(suan)(suan)銀、硫(liu)酸(suan)(suan)銅、硫(liu)酸(suan)(suan)鐵(tie)、硫(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)、硫(liu)酸(suan)(suan)鋁、硫(liu)酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)、硫(liu)酸(suan)(suan)亞(ya)鐵(tie)、亞(ya)硫(liu)酸(suan)(suan)鐵(tie)、亞(ya)硝酸(suan)(suan)鈣、氯化鈉(na)、氯化鐵(tie)、氯化鉻、次氯酸(suan)(suan)鈉(na)、氫(qing)氟酸(suan)(suan)鈉(na)等溶(rong)液。


  其他(ta):氫氧化鈉、硫(liu)化鐵、硫(liu)化鋁、硫(liu)化鈉、濕二氧化硫(liu)、三氯化鐵、尿素氨基甲酸(suan)銨溶液、亞(ya)(ya)硫(liu)酸(suan)紙漿、牛(niu)皮紙漿、亞(ya)(ya)硫(liu)酸(suan)蒸(zheng)煮液、玉米淀粉(fen)漿(由鹽酸(suan)或硫(liu)酸(suan)制)、甜菜汁(zhi)、石(shi)油原油、油田(tian)污水(shui)、海(hai)水(shui)、輕(qing)水(shui)堆(dui)高溫水(shui)等。



 奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕原因很多,主要有以下幾方面。


 1. 碳(tan)化鉻析出引(yin)起的(de)晶間腐(fu)蝕


    不銹鋼管在300~950℃(奧氏體不銹鋼在450~800℃溫度范圍內加熱或進行敏化處理時)溫度范圍內可能在晶界析出碳化鉻,析出的碳化鉻為Cr23C6、(Cr,Fe)23C6或(Cr,Fe,Mo)23C6碳化鉻沉淀于晶界(其鉻含量常達90%以上,大大高于不銹鋼的平均鉻含量)。由于鉻的擴散速度慢,只有在晶界附近的鉻擴散到晶界處形成碳化物析出,導致晶粒邊界區域形成貧鉻現象,如圖3-1所示。當貧鉻區的鉻含量降低到小于12.5%時,在腐蝕性介質作用下就會發生晶間腐蝕。


    為了防止晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)的產(chan)生,可采取如下方法(fa):采用(yong)(yong)超低(di)碳材料、盡量降低(di)碳含量(<0.03%);增加(jia)穩定化(hua)元(yuan)素,如鈦(tai)、鈮等;固溶處理(li)(1010~1120℃)、穩定化(hua)處理(li)(適用(yong)(yong)于含穩定化(hua)元(yuan)素的不銹鋼(gang));加(jia)入能(neng)形成雙相(xiang)組織(zhi)(zhi)的元(yuan)素,形成雙相(xiang)組織(zhi)(zhi)等。


圖 1.jpg


 2. δ相析出引起(qi)的(de)晶(jing)間腐蝕


    超低碳不銹鋼,由于碳含量極低,可防止晶間析出Cr23C6、(Cr、Fe)23C6引起的晶間腐蝕。但有些含鉬奧氏體不銹鋼,如Cr17Ni13Mo2在敏化溫度區間晶間析出δ相,在特殊的腐蝕介質中(沸騰質量分數為65%的硝酸溶液),δ相發生腐蝕,從而引起晶間腐蝕。


 3. 晶(jing)(jing)界吸附引起(qi)的晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)


    該腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)一種(zhong)特殊條(tiao)件下發生的(de)(de)晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。普通的(de)(de)Cr18-Ni8 奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在(zai)強氧化性(xing)的(de)(de)硝酸(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong)會產生晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi),而雜(za)質(zhi)極少的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)發生上述現象。研究已表明、Cr14-Ni4不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)雜(za)質(zhi)磷在(zai)晶界(jie)吸附是(shi)導致(zhi)其在(zai)硝酸(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong)產生晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)原因。


4. 穩(wen)定化元素高(gao)溫溶解引起(qi)的晶間腐蝕


    該腐蝕(shi)多發生于含Ti或Nb的(de)奧(ao)氏體不銹鋼管,焊(han)后若工(gong)件(jian)在敏化溫(wen)度工(gong)作,焊(han)接接頭(tou)與強氧化性硝(xiao)酸溶液接觸,沿(yan)熔合區或緊鄰熔合區的(de)高溫(wen)熱影(ying)響區發生選擇性腐蝕(shi)(狹(xia)長(chang)縫狀的(de)晶(jing)間腐蝕(shi))。該腐蝕(shi)又稱為“刀蝕(shi)”、“刀口腐蝕(shi)”或“刀線腐蝕(shi)”。




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