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應力腐蝕發(fā)生原因和處理方法,鈦(Ti)在鋼中的作用
發(fā)布時間:2024-06-04 14:43:22 瀏覽:

應力腐蝕發(fā)生原因和處理方法

主要特點:金屬在腐蝕介質及拉應力外加應力或內應力的共同作用下產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。斷裂方式主要是沿晶的或穿晶的龜裂紋,在氯化和堿性氛氧化物或其它水溶性介質中常發(fā)生,發(fā)生概率較小,但危害巨大。

常見發(fā)生原因

(1) 應力來源一般為加工殘余應力、焊接殘余應力、操作時熱應力、操作時加工應力等,從圖片上看,龜裂紋處靠近焊接口,可能存在焊接殘余應力、操作時熱應力、操作時加工應力等;

(2) 304奧氏體不銹鋼常見的應力腐蝕介質為氯化物,氫氧化納,硫酸等,溫度每提高15~20℃,腐蝕速率加倍。

建議解決方案

(1) 已出現(xiàn)腐蝕的部位,應立即進行更換處理;

(2) 使用資質優(yōu)良的施工單位,在焊接和裝配過程中,應盡量避免產(chǎn)生殘余拉應力,盡量使用結構具有最小的應力集中系數(shù),并使其與介質接觸部分具有最小的殘余拉應力;

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(3) 選擇一些抗應力腐蝕較強的不銹鋼產(chǎn)品,如鉅恒源316L等高鉻鎳素體鋼或經(jīng)過固溶處理后的不銹鋼產(chǎn)品;

(4) 如果水中的特定介質不影響使用,除去這些雜質就是有效的控制方法,嚴格控制水中氯、納化物含量;

(5) 管道清洗、試壓完畢后,應排除管內積水,若管內積水無法排盡時,應設法使道系統(tǒng)至少每周通水循環(huán)一次,使縫隙死角等處有害雜質遷移

鈦(Ti)在鋼中的作用

鈦和氮、氧、碳都有極強的親和力,與硫的親和力比鐵強。因此,它是一種良好的脫氧去氣劑和固定氮和碳的有效元素。鈦雖然是強碳化物形成元素,但不和其他元素聯(lián)合形成復合化合物。碳化鈦結合力強,穩(wěn)定,不易分解,在鋼中只有加熱到1000℃以上才能緩慢地溶入固溶體中。在未溶入之前,碳化鈦微粒有阻止晶粒長大的作用。由于鈦和碳之間的親和力遠大于鉻和碳之間的親和力,在不銹鋼中常用鈦來固定其中的碳以消除鉻在晶界處的貧化,從而消除或減輕鋼的晶間腐蝕。

鈦也是強鐵氧體形成元素之一,強烈的提高了鋼的A1和A3溫度。鈦在普通低合金鋼中能提高塑性和韌性。由于鈦固定了氮和硫并形成碳化鈦,提高了鋼的強度。經(jīng)正火使晶粒細化,析出形成碳化物可使鋼的塑性和沖擊韌性得到顯著改善,含鈦的合金結構鋼,有良好的力學性能和工藝性能,主要缺點是淬透性稍差。在高鉻不銹鋼中通常需加入約5倍碳含量的鈦,不但能提高鋼的抗蝕性(主要是抗晶間腐蝕)和韌性;還能組織鋼在高溫時的晶粒長大傾向和改善鋼的焊接性能。


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