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《清遠(yuǎn)304不銹鋼板》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、普通純鐵素體型焊接接頭的晶間腐蝕機(jī)理與奧氏體型不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕的機(jī)理相同,均認(rèn)為符合貧鉻理論。鐵索體型不銹鋼一般在退火狀態(tài)下焊接,其組織為固溶微量碳和氮的鐵索體及少量均勻分布的碳和氮的化合物,組織穩(wěn)定,耐蝕性較好。當(dāng)焊接溫度高于950C時(shí),碳、氨的化合物逐步溶解到鐵索體相之中,得到碳、氮過飽和固溶體。由于碳4、氨在鐵素體中的擴(kuò)散速度比在奧氏體中快得多,在焊后冷卻過程中,甚至在淬火冷卻過程中,都來得及擴(kuò)散到晶界區(qū)。加之晶界的碳、氮的濃度較高于晶內(nèi),故在晶界上沉淀出(Cr.Fe)23C6碳化物和Ci2N氮化物。由于鉻的擴(kuò)散速度慢,導(dǎo)致在晶界上出現(xiàn)貧鉻固溶區(qū)。在腐蝕介質(zhì)的作用下即會(huì)出現(xiàn)晶間
2、腐蝕。由于鉻在鐵索體中的擴(kuò)散比在奧氏體中快,故為了克服焊縫高溫區(qū)的貧鉻帶,只需在700-900℃短時(shí)間保溫,即可使過飽和的碳和氮能完全析出,而鉻又來得及補(bǔ)充到貧鉻區(qū),從而恢復(fù)到原來的耐蝕性。若在600℃較長時(shí)間保溫或焊接接頭自900℃以上緩慢冷卻,使碳、氮化物充分析出,達(dá)到或接近鋼材退火狀態(tài)下固溶的碳和氮含量的平衡值時(shí),仍能保持其耐蝕性。超高純度高鉻鐵索體不銹鋼也有產(chǎn)生晶間腐蝕傾向。其腐蝕機(jī)理與奧氏體不銹鋼晶間腐蝕一樣,雖有多種說法,但仍可以被公認(rèn)的貧鉻理論來解釋。熱處理對(duì)超高純度高鉻鐵素體不銹鋼(OOCr26MoI)晶間腐蝕率的影響見表7-1-1。從表中可知:該鋼從1100℃水淬與普通高
3、鉻鐵索體不銹鋼不同,腐蝕率很低,不產(chǎn)生晶間腐蝕,晶界上沒有高鉻碳、氨化物析出,而在1100℃空冷,腐蝕率很高,晶界上析出了大量的高鉻碳和氮化物,有晶間腐蝕。經(jīng)1100℃×30min水淬的試件,然后分別進(jìn)行15min保溫和900min的水淬,晶界上均有高鉻碳、氮化物析出,但腐蝕率比1100℃空冷低,且沒有晶間腐蝕。說明晶界上析出的高鉻碳、氨化物與晶間腐蝕沒有相對(duì)關(guān)系。腐蝕介質(zhì)為硫酸鐵一硫酸溶液。超高純度高鉻鐵索體不銹鋼主要化學(xué)成分有Cr、Mo和C、N。其中C+N總含量不等,都存在一個(gè)晶間腐蝕的敏化臨界溫度區(qū),即超過或低于此區(qū)域不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。同時(shí)還有一個(gè)臨界敏化時(shí)間區(qū)即在這個(gè)區(qū)時(shí)間之前的一
4、段時(shí)間,即使在敏化臨界溫度區(qū)也不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。由此可知超高純度高鉻鐵索體不銹鋼必須滿足既在敏化臨界溫度區(qū),又在臨界敏化時(shí)間區(qū)內(nèi)才有可能產(chǎn)生晶間腐蝕。例如,C+O總的體積分?jǐn)?shù)為106×10-6的26Cr合金,其敏化臨界溫度區(qū)為475-600C。由于C+N總含量很低,在600C以上溫度,晶界上沒有足夠能引起貧鉻和增加腐蝕率的富鉻碳、氧化物沉淀,又由于其離開臨界敏化時(shí)間區(qū)很遠(yuǎn),該合金由950C和1100℃水淬或空冷,雖說冷卻過程中都經(jīng)過敏化臨界溫度,但仍可保持良好的耐蝕性。C+N總含量的提高,不僅擴(kuò)大了敏化臨界溫度的區(qū)域,同時(shí)臨界敏化時(shí)間區(qū)也朝前移動(dòng),即形成晶間腐蝕的時(shí)間提前了。通常超高純度高
5、鉻鐵索體不銹鋼在固溶狀態(tài)下焊接,例如C+N總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為150×10-6的26MoI鋼的焊接接頭,其晶間腐蝕發(fā)生在稍離焊縫的熱影響區(qū)的敏化區(qū)。有資料提出,這類鋼的C+N總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少要低于60×10-6,才能避免敏化。網(wǎng)址:http://www.cqhqjc.com手機(jī):18861844446QQ:2697942199無論普通純度高鉻鐵索體型不銹鋼,還是超高純度的鐵索體型不銹鋼焊接接頭的晶間腐蝕傾向都與其合金元素的含量有關(guān)。隨著鋼中碳和氮的總含量降低,晶間腐蝕的傾向減少。鉻含量的提高,自身的擴(kuò)散速度加快,碳和氮擴(kuò)散速度降低,總的效果是敏化區(qū)推向更長的時(shí)間和較低的溫度,即高鉻鐵索體不銹鋼引
6、起晶間腐蝕的敏感性要低于低鉻鐵索體不銹鋼。鉬可以降低氮在高鉻鐵索體不銹鋼的擴(kuò)散速度,有助于臨界敏化時(shí)間向后移動(dòng)較長的時(shí)間,因此含有鉬的高鉻鐵索體不銹鋼具有較高的抗敏化性能。合金元素鈦和鈮為穩(wěn)定化元素,能優(yōu)先于鉻和碳、氮形成化合物,可避免貧鉻區(qū)的形成。提高其抗晶間腐蝕能力。但要求鈦的含量為碳和氮總含量的6-8倍,鈮的含量為碳和氮總含量的8-11倍,才能達(dá)到效果。鈦不僅可以改善焊接熱影響區(qū)的晶間腐蝕傾向,同時(shí)還可以穩(wěn)定鐵素體,防止出現(xiàn)馬氏體組織。Cr13型不銹鋼淬火后,大量的鉻、碳保留在基體組織馬氏體內(nèi),不僅硬度高,耐腐蝕性能也很好。但是淬火馬氏體是一種內(nèi)應(yīng)力很高的不穩(wěn)定的組織,必須及時(shí)進(jìn)行回
7、火。否則,會(huì)引起開裂。淬火后至入爐回火這段放置時(shí)間,最好不要超過8h卜些尺寸較大,形狀較復(fù)雜的零件,淬火后應(yīng)立即進(jìn)行回火。3Cr13、4Cr13鋼主要是用來制造外科刀具、醫(yī)療器械、特殊彈簧等,不但要求耐腐蝕,還要求有較高硬度,所以通常采用200-300℃的低溫回火?;鼗鸷螳@得回火馬氏體組織,淬火應(yīng)力得以消除,析出的碳化物很少,大量的鉻、碳仍在固溶體馬氏作中,鋼的耐蝕性、硬度、強(qiáng)度都很高。3Cr13鋼回火后的硬度≥HRC4