一、現(xian)象


   在應力與介質共同作用下而引起的一種局部斷裂,常見的穿晶型應力腐蝕示意圖見圖8.16。實際遇到的不銹鋼使用過程中出現的穿晶應力腐蝕宏觀和微觀形貌見圖8.17。應力為不銹鋼管本身的殘余應力,實測為100~150MPa,介質為含有Cl-的水。


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二、原因(yin)


  不銹鋼(gang)產生應力腐蝕必須同時(shi)滿足三個條件(見圖(tu)8.18),即材料因素(敏感的合(he)金),環境因素(特定的介質)和力學因素(靜的拉伸應力)等三要(yao)素。


   ①. 敏感(gan)的合金(材料(liao)因素)-系(xi)指具(ju)有(you)一定化(hua)學成分和組織(zhi)結(jie)構(gou)的不(bu)銹鋼,在一些介質(zhi)中(zhong)對應力(li)(li)腐蝕敏感(gan)。但并(bing)不(bu)是任何一種不(bu)銹鋼、在任何條件(jian)下均產生(sheng)應力(li)(li)腐蝕斷裂(lie)。


   ②. 特(te)定的(de)介(jie)(jie)(jie)質(環境因素(su))-對某(mou)一敏感(gan)(gan)合金(jin)而(er)言,必須有一種或一些特(te)定的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)(jie)(jie)質與它相匹(pi)配,才能產(chan)生(sheng)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)。目前,既沒有對任何介(jie)(jie)(jie)質都(dou)敏感(gan)(gan)的(de)不(bu)銹鋼(gang),也(ye)沒有能引起任何不(bu)銹鋼(gang)均(jun)產(chan)生(sheng)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)斷裂的(de)介(jie)(jie)(jie)質。對于18-8型(xing)鉻鎳奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)而(er)言,能引起應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)常見特(te)定介(jie)(jie)(jie)質有氯化(hua)物、氫氧化(hua)物和(he)連多硫酸 等。


   ③. 靜的(de)(de)拉伸(shen)應力(li)(力(li)學因素)-如果不(bu)存在靜的(de)(de)拉伸(shen)應力(li),即使有敏感的(de)(de)合金與(yu)特定的(de)(de)介質(zhi)的(de)(de)配合,應力(li)腐蝕同(tong)樣不(bu)會發生。


  三(san)個(ge)條(tiao)件共同(tong)作(zuo)用導致不銹(xiu)鋼產生應力腐蝕(shi)斷裂,國內外這方面的重大事故很多,此處無法一(yi)一(yi)列舉。


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三、防止措施(shi)


設法去除應力腐蝕三個必要條件中的一個因素,便可防止不銹鋼應力腐蝕(shi)的出現。


   ①. 在不銹鋼的生產、設備加工和使用過程中,降低和消除不銹鋼管的殘余應力或造成壓應力。例如,采用在不銹鋼表面進行噴丸處理可取得明顯效果(見圖8.19)。但此種處理不適用于易產生點腐蝕的條件。因為穿過壓應力層的點蝕底部則處于高拉應力區,反而會使應力腐蝕過程加速。


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  ②. 降低介(jie)質(zhi)溫度(du)和(he)(he)(he)水介(jie)質(zhi)中的Cl-濃(nong)度(du),防止Cl-蒸發(fa)濃(nong)縮和(he)(he)(he)在(zai)不銹鋼管表面富集的條件(jian)(jian);鉻鎳不銹鋼制(zhi)鍋(guo)爐(lu)和(he)(he)(he)容器(qi)等需進行水壓試(shi)驗的設備(bei),建(jian)議用去離子水,不銹鋼管制(zhi)設備(bei)和(he)(he)(he)構件(jian)(jian)在(zai)放(fang)置或(huo)運輸過程中,特別是(shi)在(zai)海(hai)洋性(xing)大氣和(he)(he)(he)高(gao)Cl-濃(nong)度(du)的濕態(tai)環(huan)境中,要妥善加以防護。


  ③. 選擇耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力腐蝕材料(liao),在含Cl-的(de)大(da)氣和水介質中(zhong),為了耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力腐蝕,在實(shi)際應(ying)(ying)(ying)用(yong)中(zhong),各種(zhong)現代(dai)鐵素體不銹(xiu)鋼管和各種(zhong)現代(dai)雙相不銹(xiu)鋼管均(jun)可優(you)先(xian)選用(yong)。



  表(biao)8.2 采用(yong)Cr-Ni奧(ao)氏體不銹鋼加工或焊后消除應力熱處理方法的參(can)考(kao)規范


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     注:A-完全退(tui)火(huo),1065~1120℃緩(huan)冷;B-退(tui)火(huo),850~1120℃緩(huan)冷;C-固溶處(chu)理,1065~1120℃水冷或(huo)(huo)急冷;D-消除應力熱(re)處(chu)理,850~900℃空冷或(huo)(huo)急冷;E-穩定化(hua)處(chu)理,850~900℃空冷;F-尺寸穩定熱(re)處(chu)理,500~600℃緩(huan)冷。(a)建議(yi)選用最適于進(jin)(jin)行焊后或(huo)(huo)加工后熱(re)處(chu)理的含(han)Ti、Nb的鋼種或(huo)(huo)超低C不銹(xiu)鋼;(b)多(duo)數部件不必進(jin)(jin)行熱(re)處(chu)理,但在(zai)加工過程(cheng)中(zhong),不銹(xiu)鋼受敏化(hua)的條(tiao)件下,必須(xu)進(jin)(jin)行熱(re)處(chu)理時(shi),才進(jin)(jin)行此(ci)種處(chu)理;(c)在(zai)加工完后,在(zai)進(jin)(jin)行C規范處(chu)理的前提下,也能夠(gou)用A、B或(huo)(huo)D規范進(jin)(jin)行處(chu)理。




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