外文文献304不锈钢晶间腐蚀研究
304不锈钢的晶间腐蚀行为研究

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统 。 该 系统 中将 融合 车辆 测距 技术 、 P 星定 位 在 G S卫 技术 、 自动 控制 技术 、 移动 通信 技术 以及 自适应 巡 航
技术 等多种 高 新技术 , 驾驶 会变 的更智 能 化 , 人 性 更 化。
参考 文献
4 钟 勇 , 剑峰 . 代 汽车 的 四种 测 距 方 法. 姚 现 信 息纵横 , 0 2 1第二期 0 5 杨 长存 . 强汽 车的安 全・ U. 国机 电工 业 加 t ]  ̄ 中 -
1 前 言
我 国 的汽车工业 正 在飞速 发展 ,汽车 制造业 的
发 展 ,对汽 车用材 提 出了更高 的要求 。在 汽车 工业
2 实 验 方 法
从成 品 件上取 8 rm半 管状试 样 ,焊缝 沿试 样 0 a
的长 度方 向位 于试 样 中部 ,取 样 位 置如 图 1 所示 。 为 了保 证试 验结 果 的可靠 性 ,在成 品件 上分 别取 3 件如图 1 所示 的检 测试样 。将 3 检测 试样在 马弗 件 炉 中 65C 温 1 7 保 o 小时 进行 敏化 处理 后 , 4 0 用 0#砂 纸 将待 检测 面的氧 化膜 去除 。将 10 硫 酸铜 ( u 0g c—
大量析 出 C2 6。 rC[ 39 1
2 黄 菲 , 晓龙 . 氏体 不锈 钢 压 力容 器晶 间 胡 奥
腐 蚀 原 因 及 预 防 U. 广 州 化 工 ,0 0 3 4) J 2 1 ,8( :
10 1 8 - 81
3 马呜 图. 先进 汽 车 用铜 【 . M】 北京 : 学工业 化
S 4 5 0) O ・H2 溶解 在 7 0 蒸 馏水 中 , 0 ml 加入 10 l 0 m 浓
Super304H奥氏体不锈钢晶间腐蚀的研究进展

1晶间腐蚀机理 目前,晶间腐蚀的机理主要有“贫化理论”和 “晶间区偏析杂质或第二相选择性溶解理论”∽j。
界技术,以大幅提高机组的发电效率。13本住友金
属于20世纪80年代率先开发了Super304H(18Cr.
9Ni-3Cu.Nb—N)奥氏体耐热不锈钢(以下简称su. per304H钢)作为超超临界机组过热器和再热器管
所提高,但是c含量对晶间腐蚀的影响比Nb大,c
万方数据
・36・
特殊钢
第34卷
钢管成型工艺上的差别主要体现在双固溶法参数设 置上;传统工艺中,TP304H钢管软化处理温度在
900一l
析出的温度大致为900~950 oC,而M:,C。在800~
850
qC析出最快。但对Super304H钢,高温处理为
000℃,固溶处理温度1
sion
susceptibility of Super304H steel at home and abroad iS summarized in this article including intergranular corrosion mech. anism,effect of alloy elements in steel especially Nb/C,double solid.solution treatment,stabilizing treatment.welding process and 600—700℃high temperature aging on intergranular corrosion of this steel.and characterization methods for sen. sitiveness of intergranular corrosion of Super304H steel.The research and development of Super304H steel iS prospected.
304不锈钢的晶界特征分布及其对应力腐蚀开裂的影响

本文利用电子背散射衍射(EBSD)技术、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜研究了轧制和退火以及初始状态对304奥氏体不锈钢晶界特征分布(GBCD)的影响。采用基于EBSD的单一截面迹线分析法对合金GBCD中的∑3晶界进行了共格与非共格的区分测定。在了解合金轧制退火过程中合金GBCD演变基本规律的前提下,通过对合金组织“原位”跟踪观察,进一步阐明了合金实现GBCD优化的微观机制。最后通过晶界腐蚀实验比较了各种晶界的腐蚀抗力。
利用SEM和EBSD技术研究了合金的初始状态包括晶粒尺寸和碳化物对合金最终GBCD优化效果的影响。研究结果表明,时效状态或碳化物的存在通过影响晶界的迁移行为对合金的GBCD优化具有负面效应,碳化物的充分溶解或防止碳化物的晶界析出是合金实现GBCD优化的必要条件之一。原始晶粒尺寸对GBE处理后合金的GBCD也产生一定的影响。当原始晶粒取向随机分布时,细晶组织的GBCD优化效果好于粗晶组织。
作者:罗鑫
学位授予单位:上海大学
1.期刊论文夏爽.罗鑫.周邦新.陈文觉.李慧.XIA Shuang.LUO Xin.ZHOU Bang-xin.CHEN Wen-jue.LI Hui304不锈
钢中"晶粒团簇"显微组织的特征与晶界特征分布的关系-电子显微学报2010,29(1)
采用电子背散射衍射(EBSD)及取向成像显微(OIM)技术研究了冷轧变形量对再结晶后304不锈钢显微组织及晶界特征分布(GBCD)的影响.结果表明,经过冷轧变形5%及高温(1 100℃)短时间(5 min)再结晶退火可将304不锈钢的低∑CSL(∑≤29)晶界比例提高到75%(Palumbo-Aust标准)以上,并形成了大尺寸"互有∑3"取向关系晶粒的团簇".这是提高低∑CSL晶界比例后显微组织的重要特征.对晶粒团簇中的晶粒进行孪晶链及取向孪晶链的分析,可以确定晶粒团簇内任何两个晶粒之间的多重孪晶阶次.在一个被分析的团簇内,观察到两个晶粒之间最高为∑38取向关系.随着再结晶退火前冷轧变形量的增加,晶粒团簇的尺寸减小,同时低∑CSL晶界的比例也下降.
SA213―TP304钢焊接接头耐晶间腐蚀性能研究

SA213―TP304钢焊接接头耐晶间腐蚀性能研究摘要:本文通过对不锈钢焊接接头一系列晶间腐蚀试验和分析,提出了增强不锈钢焊接接头耐晶间腐蚀能力的有效途径。
关键词:不锈钢晶间腐蚀焊接接头贫铬区1、引言某核电厂汽机岛的不锈钢管道在施工前,根据其所处的地理环境及《核电厂常规岛焊接工艺评定规程》DL/T1117-2009,材质为SA213-TP304、规格为Φ51×6的焊接接头试样需要做晶间腐蚀试验。
2、试件焊制2.1母材化学成分见下表1所示2.2焊接工艺参数见下表2所示2.3焊接过程控制2.3.1焊前准备。
将坡口表面20~30mm用不锈钢砂轮片和钢丝刷清理干净,焊丝表面除锈、油、垢,管件内部通氩气,焊缝四周用高温胶带密封,留一小口,使内部氩气流动平稳。
2.3.2施焊过程。
焊接时采用直线送丝,不做横向摆动、层间温度低于150℃,接头错开15mm,收弧弧坑填满,3、试验结果对试件进行线切割后,试样按照DL/T1117-2009规定进行拉伸、弯曲、微观金相检验,均合格,但两个规格为80×20×4mm的试样,按GB/T4334-2008中方法E进行的晶间腐蚀试验不合格,结果见图1所示。
4、改进工艺后试验之后我们改进了工艺:采用焊丝为ER308L,化学成分及机械性能,层间温度控制在60℃以下,焊接过程管内加铜垫板以加快冷却速度的措施,其他参数不变,试件进行线切割后,根据DL/T1117-2009规定对试样进行拉伸、弯曲、微观金相检验,均合格,从中截取的两个规格为80×20×4mm的试样,按GB/T4334-2008中方法E进行的晶间腐蚀试验合格,见图2所示。
5、试验结果分析5.1化学成分从表1、表3化学成分上看母材SA213-TP304及焊丝ER308L的含碳量均在0.03%以下,奥氏体钢中含碳量为0.02~0.03%时,全部的碳均会溶解在奥氏体中,即使在450℃~850℃加热也不会形成贫铬区,故不会产生晶间腐蚀;另当焊材中含有钛、铌等稳定剂时,钛、铌与碳的亲和力比铬强,这些元素能够与碳形成稳定的碳化物,从而避免在奥氏体晶界产生贫铬,故通常选用超低碳(含碳量在0.03%以下)或含钛、铌等稳定剂时的焊材时不会产生晶间腐蚀。
304+Q235B不锈钢复合板晶间腐蚀研究

304+Q235B不锈钢复合板晶间腐蚀研究孙京波【摘要】采用对称组坯的方式,热轧法生产304+Q235B不锈钢复合板,在热轧完成后,对自然空冷和ACC冷却的两种钢板取样进行检测分析,对比两种冷却条件下304不锈钢晶间腐蚀的情况.结果表明,在ACC冷却条件下,复合板表面不锈钢未产生晶间腐蚀.【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】3页(P42-43,46)【关键词】不锈钢复合板;晶间腐蚀;热轧法;ACC冷却【作者】孙京波【作者单位】山东钢铁集团日照有限公司,山东日照276805【正文语种】中文【中图分类】TG172.91 前言不锈钢/碳钢复合板是以不锈钢为复层和碳钢为基层,通过特定的方式复合而成的,其兼具两种材料的综合性能,如不锈钢的耐腐蚀、外观豪华和碳钢的刚度高、成本低等特点,因而被广泛用于冶金和石油化工等领域[1-3]。
对称组坯方式是指在制坯时,将碳钢和不锈钢按照一定次序进行放置,放置顺序从上到下为:碳钢-不锈钢-不锈钢-碳钢。
组坯完成后将坯料四周完全封焊,然后对坯料腔体进行抽真空处理。
热轧法生产不锈钢复合板,就是在真空环境下通过高温、高压实现的两种不同金属的冶金结合。
此方法生产不锈钢复合板,在钢板冷却过程中,由于不锈钢在钢板的心部,不锈钢的冷却速度较钢板表面冷却速度慢。
当钢板中间不锈钢的冷却温度和速度达到不锈钢晶间腐蚀区间时,心部的不锈钢就会发生晶间腐蚀,从而大大降低不锈钢复合板的耐腐蚀性。
本研究对304不锈钢晶间腐蚀的影响因素进行分析,对组坯热轧两种方式冷却的复合板取样检测晶间腐蚀情况,以期对生产提供指导。
2 304不锈钢晶间腐蚀影响因素分析1)温度。
当钢板温度<450℃或>850℃时,304不锈钢不会产生晶间腐蚀。
因为温度<450℃时,钢中不会生成Cr23C6;当温度>850℃时,由于扩散能力增强,有足够的Cr扩散至晶界和C结合,不会在晶界形成“贫Cr区”。
SO42-浓度对304不锈钢在NaCl溶液中点蚀行为影响的研究

SO42-浓度对304不锈钢在NaCl溶液中点蚀行为影响的研究杜楠;田文明;赵晴;孟保利【摘要】Effect of SO42- concentration on 304 stainless steel pitting corrosion in 3. 5%NaCl solution was investigated by means of dynamic potential polarization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and electronic speckle pattern interferometer (ESPI). The pitting induction time τ under 0. 3V (vs SCE) polarization was detected by means of ESPI and chronoamperometry. The results showed that the stainless steel corrosion resistance was the worst when the SOS42- concentration was 0. 5%. When the SO42- concentration was below 1%, the corrosion resistance was worse than that having no SO42- . When the SO42- concentration was beyond 1% , the corrosion resistance was better. The pitting induction time t of the 304 stainless steel were 4s, 9s and 94s in 0. 5%NaCl+0. 5%Na2SO4 solution, 3. 5%NaCl solution and 3. 5%NaCl+4%Na2SO4 solution respectively.%利用动电位极化、电化学阻抗谱(EIS)和激光电子散斑干涉(ESPI)研究了3.5 %NaCl溶液中,SO24-浓度对304不锈钢点蚀行为的影响.使用0.3V(vs SCE)极化条件下的计时电流法结合ESPI确定了点蚀诱导时间.结果表明:当SO24-浓度为0.5%时,不锈钢的耐蚀性最差;当SO24-浓度低于1%时,不锈钢的耐蚀性较不存在SO24-时的耐蚀性差;当SO24-浓度高于1%时,不锈钢的耐蚀性较不存在SO24-时的耐蚀性好.在3.5 %NaCl+0.5%Na2 SO4溶液中,点蚀诱导时间是4s,在3.5%NaCl溶液中和3.5 %NaCl+4% Na2SO4溶液中点蚀诱导时间分别是9s 和94s.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2012(000)007【总页数】7页(P64-70)【关键词】304不锈钢;点蚀;激光电子散斑干涉技术;硫酸根离子【作者】杜楠;田文明;赵晴;孟保利【作者单位】南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063;中航工业西安飞机工业(集团)有限责任公司,西安710089【正文语种】中文【中图分类】TG174304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢,具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能,耐热性、低温强度和力学性能优良,同时具有良好的加工性和可焊性,广泛应用于家庭用品、建材、化学、食品等工业。
304不锈钢晶间腐蚀的研究

304不锈钢使一种 应 用 十 分 广 泛 的 金 属 材 料,其 耐 腐 蚀 性、耐热性、焊接性 等 方 面 的 性 能 表 现 优 越,在 石 油 化 工、建 筑材料、冶金机械 等 方 面 的 应 用 比 较 广 泛,是 当 前 工 业 制 造 行业应用的主要钢种之一.304不锈钢为了保证其 耐腐 蚀性 能,其中含有超过 18% 的 铬 元 素 和 超 过 8% 的 镍 元 素,其 中 镍元素使钢晶体 机 构 发 生 变 化,构 成 奥 氏 体 晶 体 结 构,进 而 使 铬 元 素 钝 化 机 理 得 到 改 善 ,提 高 晶 间 抗 腐 蚀 能 力 .
现象出现,进而避免出现晶 间 腐 蚀 现 象 . [3] 在 不 锈 钢 中 加 入 稳定元素后,需要 对 其 实 行 稳 定 热 处 理,进 而 析 出 稳 定 元 素 中的钛和铌元素,使 碳 元 素 固 定,降 低 其 在 后 续 敏 化 时 出 现 的碳化铬等现象.
2.2 进 行 固 溶 淬 火 处 理 固溶淬火处理就是使不锈钢加热至1050℃,之后 迅速 冷 却,其能够在极短 时 间 内 利 用 敏 化 温 度,将 温 度 下 降 至 低 于 400℃,并到室温温 度,使 碳 化 铬 不 会 被 析 出,这 样 能 够 使 材 料晶间敏感性下降.304不锈钢的原材料需要在固溶 淬火 处 理后才能够交付到实际工程中应用.
当前应用比较多的金属材料.但是,不锈钢也会发生晶间腐蚀现象,本文以304不锈钢晶间腐蚀作为研究对象,首先对 晶间 腐 蚀 进 行 了 阐 述 ,其 次 提 出 了 一 些 防 腐 措 施 ,希 望 能 够 提 高 304 不 锈 钢 应 用 率 .
关 键 词 :304 不 锈 钢 ;晶 间 腐 蚀 ;合 金 【中 图 分 类 号 】TG172.6 【文 献 标 识 码 】A 【文 章 编 号 】1674-3733(2020)03-0194-01
奥氏体不锈钢耐晶间腐蚀性研究

奥氏体不锈钢耐晶间腐蚀性的研究摘要:本文通过对三种奥氏体不锈钢,304l,304,310在相同条件下用不同热处理工艺进行处理,将处理后的试样在硫酸-硫酸铜+铜屑沸腾腐蚀液中进行加热腐蚀,利用光镜和sem观察三种钢耐晶间腐蚀情况;对腐蚀结果进行比较,得出结论。
关键词:晶间腐蚀固溶处理敏化处理1、论述不锈钢从20世纪初发明至今不足百年,但其发展势头却异常迅猛,特别是在二次世界大战后,全球不锈钢的产量每年都在稳步提升。
不锈钢的应用范围也逐步扩大到国民经济的各个领域。
不锈钢之所有如此广泛应用,并持续快速发展,重要的因素是其优异的耐蚀性和耐热性。
另外,其优异的力学性能和工艺性能,也是重要因素。
为了满足现代工业、农业发展需要,大约已研制出上百种不锈钢。
炉外精炼技术的发展进步,使不锈钢正在向高纯、超纯方向发展,并且已实现工业化生产。
而各类不锈钢中,奥氏体不锈钢是其中的佼佼者,它以较好的耐蚀性,冷加工成型性、可焊性等优点,被广泛运用,其约占不锈钢总产量的60%,研究这类钢的耐蚀性有重要的现实意义。
2、实验目的(1)、通过实验研究比较304l和304奥氏体不锈钢之间的抗晶间腐蚀性。
(2)、通过实验看能否发现310奥氏体不锈钢存在晶间腐蚀现象。
2、实验材料3、实验设备箱式热处理炉,光学显微镜,扫描电子显微镜,直通式光谱分析仪等。
4、实验方法及过程4.1 固溶处理(1)工艺:加热温度,t=1050±10?c;保温时间,t=150min;冷却方式,常温水冷却;(2)目的:将不锈钢加热到单一奥氏体区,得到成分均匀的单一奥氏体,快冷,使高温成分均匀过饱和固溶体组织保持到室温,此时钢具有最高的耐蚀性。
4.2敏化处理(1)工艺:加热温度,t=650±10?c;保温时间,t=16h;冷却方式,空冷;(2)目的:奥氏体不锈钢450-850?c进行长时间保温停留,将在晶界处充分析出cr23c6等碳化物或σ相,从而造成晶界周围出现贫cr区,或让s、p、si等杂质元素在晶界出偏聚,为后续硫酸-硫酸铜+铜屑晶间腐蚀实验创造条件,以便晶界发生腐蚀。
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晶间腐蚀在石油石化行业的危害及防护帕德·马纳班每一个石油化工企业年度改革、更新和超过6/809的维修费用,都是由于腐蚀和废弃设备、管道及金属非金属结构更新维护造成的,腐蚀易引起恶性破坏事故,不仅会带来巨大的经济损失,而且经常会引起火灾和爆炸、伤害和灾难性的环境污染等的罪恶,并导致严重的社会后果。
腐蚀损坏,必须尽力设法避免。
因为消除腐蚀是不可能的,成功的方法是控制腐蚀,或进入是为了防止腐蚀。
因此,这些腐蚀问题已引起人们的关注来控制。
本文主要针对表面产生晶间腐蚀的危害的石油工业,并介绍了如何防止和减缓腐蚀采取的措施。
1晶间腐蚀的定义晶间腐蚀是局部腐蚀的一种,是沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的沿着或紧挨着金属的晶粒边界发生的腐蚀。
晶间腐蚀(Intergranular corrosion),又叫晶界腐蚀。
现在对晶间腐蚀的科技名词定义如下:沿着或挨着晶粒边界发生的腐蚀。
:海洋工程(1级主题);船舶腐蚀与防护(要求等级2的主题)。
由于金属部件中这一媒介溶解率远远高于粮食本体的速度从局部腐蚀溶解。
是金属强度、塑性和韧性大大降低危险的大量的腐蚀类型。
所属主题:电力(一级学科);核能(要求等级2的话题)。
沿着或挨着金属颗粒边界腐蚀。
所属属主题:机械工程(1级主题);腐蚀与防护(二级学科);腐蚀类型(三级学科)。
晶间腐蚀由微电池作用而引起局部破坏,这种局部破坏是从表面开始,沿晶界向内发展,直至整个金属由于晶界破坏而完全丧失强度,这是一种危害很大的局部腐蚀。
2晶间腐蚀发生的条件金属及其结构在其所处的环境中,许多因素往往和环境化学因素及电化学因素一起,参与和影响金属腐蚀过程。
除化学因素及金属的冶金因素(成分、金相组织和结构等)外,影响金属腐蚀的环境因素还包括:应力、振动、冲刷、摩擦与磨损等力学、机械学因素;生物学因素等。
这些因素与化学因素对腐蚀的影响,往往不是各个因素单独作用时所发生影响的简单加和,在多数情况下起着彼此相张的作用,因而,常常使腐蚀加速,造成更大的破坏性后果。
而晶间腐蚀的发生因素主要有内因和外因,如下:⑴内因:即金属或合金本身晶粒与晶界化学成分差异、晶界结构、元素的固溶特点、沉淀析出过程、固态扩散等金属学问题,导致电化学不均匀性,使金属具有品间腐蚀倾向。
⑵外因:在腐蚀介质中能显示晶粒与晶界的电化学不均匀性。
3晶间腐蚀的机理20世纪30年代以来,对晶间腐蚀进行了大量研究,所提出的贫化理论,特别是对奥氏体不锈钢的贫铬理论已得到证实,并将贫化理论应用到铝铜合金的贫铜及镍钼合金的贫钼等方面。
前者在晶界上析出了CuAl 2,后者在晶界上析出了Mo 2C 。
⑴ 贫铬理论不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于10~12%。
当温度升高时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。
因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小,约为0.02%~0.03%,而一般奥氏体不锈钢中 的含碳量均超过此值,故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物,如(CrFe )23C6等。
数据表明,铬沿晶界扩 散的活化能力162~252KJ/mol ,而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol ,即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小,内部的铬来不及向 晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界的铬的质量分数低到小于12%时,就形成所谓的“贫铬区”,在腐蚀介质作用下,贫铬区就会失去耐腐蚀能力,而产生晶间腐蚀。
使不锈钢产生晶间腐蚀倾向的热处理叫做敏化热处理。
奥氏体不锈钢的敏化热处理范围为450︒C—850︒C。
当奥氏体不锈钢在这个温度范围较长时间加热(如焊接)或缓慢冷却,就产生了晶间腐蚀敏感性。
铁素体不锈钢的敏化温度在900︒C以上,而在700-800︒C 退火可以消除晶间腐蚀倾向。
敏化处理对不锈钢晶间腐蚀的影响,与加热温度、加热时间都有关系。
将处理后的试样进行试验,把结果表示在以加热温度(T)和加热时间(T)为纵、横坐标的图上,发生晶间腐蚀的区域的边界称为TTS曲线(S表示晶间腐蚀敏感性)。
⑵晶界杂质选择溶解理论当晶界上析出了σ相(FeCr金属间化合物),或是有杂质(如磷、硅)偏析,在强氧化性介质中便会发生选择性溶解,从而造成晶间腐蚀。
上述两种解释晶间腐蚀机理的理论各自适用于一定合金的组织状态和一定的介质,不是互相排斥而是互相补充的。
但应该看到,最常见的晶间腐蚀多数是在弱氧化性或氧化性性介质中发生的,因而对绝大多数的腐蚀实例都可以用贫化理论来解释。
对不锈钢尤其如此。
引起常用奥氏体不锈钢晶间腐蚀的介质,主要有两类。
一类是氧化性或弱氧化性介质,一类是强氧化性介质。
前者是充气的海水,MgCl2溶液等,后者是浓HNO3和Na2Cr2O7溶液等,以前者较为普通,腐蚀亦较为严重。
4晶间腐蚀的影响因素⑴加热温度和加热时间。
⑵高温或回火时间长,可使Cr在晶粒和晶界上浓度平均化,消除晶间腐蚀敏感性。
⑶最短回火时间:tmin>1h。
⑷合金成分的影响。
①碳:奥氏体不锈钢中碳量愈高.晶间腐蚀倾向愈严重。
②铬、钼:含量增高,可降低C的活度,有利于减弱晶间腐蚀倾向。
③钛和铌:Ti和Nb与C亲合力大于Cr与C的亲合力,高温时于易形成稳定的碳化物TiC及NbC,从而大大降低了钢中的固溶碳量,使铬碳化物难以析出。
从而减弱晶间腐蚀。
④镍:增加敏感性。
5晶间腐蚀在石油石化行业的危害及防护⑴晶间腐蚀在石油石化行业的危害晶间腐蚀发生后,金属和合金虽然表面仍保持一定的金属光泽,也看不出被破坏的迹象,但晶粒间的结合力已显著减弱,强度下降,因此设备和构件容易遭到破坏。
晶间腐蚀隐蔽性强,突发性破坏几率大,因此有严重的危害性。
不锈耐酸钢、镍基耐蚀合金、铝合金等金属材料都有可能产生晶间腐蚀;尤其在焊接时,焊缝附近的热影响区更容易发生晶间腐蚀。
国内外很多石油石化的被焊接件(管道、压力容器)的热影响区都因为晶间腐蚀发生问题,刚开始检查不出问题,突发性很强,往往让人准备不足,造成很大的问题。
⑵防止或减缓晶间腐蚀的措施①改变介质的腐蚀性。
②调整焊缝的化学成份,加入稳定化元素减少形成碳化铬的可能性,如在不锈钢中添加钛、铌等强碳化物形成元素,形成碳化钛和碳化铌,以减少晶界贫铬现象。
③减少焊缝中的含碳量,可以减少和避免形成铬的碳化物,从而降低形成晶界腐蚀的倾向,含碳量在0.04%以下,称为“超低碳”不锈钢,就可以避免铬的碳化物生成。
④采用适当的工艺措施:a.尽量避免金属或合金在不适宜的温度受热。
b.选择合适的热处理工艺,如铝合金过时效处理;c.在确定焊接工艺,铝合金胶接及铣切工艺,回避容易产生晶间腐蚀的温度下处理。
6结论本文只是简单的介绍了晶间腐蚀的危害及防护措施,可见晶间腐蚀的危害之大,其实金属腐蚀在石油石化行业的危害是巨大的,国家每年在这方面的损失很大,因此腐蚀科学与保护技术的研究与发展,消除在苛刻的强化操作条件下设备腐蚀引发的恶性事故的隐患,将直接影响到国民经济与国防建设的安全保障和经济效益具有极其重要的意义Intergranular corrosion in petroleum and petrochemicalindustry, harm and protectionPard ManabhanEvery oil chemical enterprise annual overhaul, updating, and over 6/809 of the cost of maintenance, with due to corrosion and scrap in equipment, pipeline and metal (non-metallic) structure update maintenance, the loss caused by corrosion is very considerable. And corrosion easy cause of the outbreak of malignant destruction accidents, will not only bring huge economic losses, and often can cause fires and explosions, injury and disastrous environmental pollution and so on of evil, and cause serious social consequences. The corrosion damage, must try our best to try to avoid. Because eliminate corrosion is impossible, successful way is to control corrosion, or into is to prevent corrosion. Therefore, the corrosion problems have been caused people to control the concern. This article mainly aims at the intergranular corrosion in the harm of the oil industry, are introduced, and how to prevent and slow to take measures.1.The definition of Intergranular corrosionoftheIntergranular corrosion is a kind of local corrosion, is along the boundary between metal grain for internal extended along or next to the metal grain boundaries of corrosion occurred. Intergranular corrosion (Intergranular corrosion), also called from corrosion. Now intergranular corrosion of the science and technology noun defined as follows: Along the or next to the corrosion of the grain boundaries. Subordinate subject: Marine engineering (grade 1 subject); Ship corrosion and protection (level 2 subject).Because of the metal components in the medium from dissolving rate is much higher than the rate of grain ontology dissolved from the local corrosion. Is the metal strength, plasticity and toughness greatly reduce the dangers of a lot of corrosion types. Subordinate subject: electric power (level 1 subject); Nuclear power (level 2 subject).Along the or next to metal grain boundaries corrosion. Subordinate subject: mechanicalengineering (grade 1 subject); Corrosion and pro-tection (secondary discipline); Corrosion types (level 3 subject).Intergranular corrosion by micro cell function and cause local damage,the local damage from surface began, and along the development of grain boundaries to, until the whole metal destroyed completely lost due to the effects of strength, which is a great harm local corrosion.2 The conditions of intergranular corrosion occurrenceMetal and its structure in its surroundings, many factors often and environment factors and electrochemical chemical factors together, par-ticipation and affect metal corrosion process. In addition to chemical factors and metal metallurgy factors (composition, microstructure and structure, etc) outside, the influence of the metal corrosion environment factors include: stress, vibration, flushing, friction and wear of mechanics, mechanical factors; Biological factors. These factors and chemical factors on the influence of the corrosion, more often than not, each factor alone when the impact of what happened role with simple and, in most cases plays a role in each other, therefore, often make accelerated corrosion, causing even greater destructive consequences.And the occurrence of intergranular corrosion factors are internal and external causes, as follows:(1) the internal cause: namely metal or alloy itself with chemical composition differences from grain, grain boundaries structure, elements of solid solution characteristics, precipitation separation process, solid-state diffusion of metal science etc.it problems, which uniformity electrochemical, the metal is between product corrosion tendency.(2) the external cause: in the corrosive medium can display grain boundaries and electrochemical not uniformityThe mechanism of intergranular corrosionSince the 1930 s, intergranular corrosion of the studies, proposed the theory of dilution, especially for austenitic stainless steel poor ch-romium theory has confirmed, and it will be applied to the copper alloy aluminum theoryof copper and nickel molybdenum alloy poverty poverty molybdenum, etc. The former in the CuAl2 separation on grain boundaries, the latter in the Mo2C separation on grain boundary.(1) the poor chromium theoryStainless steel to provide corrosion ability is the necessary condition of chromium quality score must be more than 10 ~ 12%. When the temperature rises, the carbon in the spread of stainless steel grain internal speed is greater than the spread of chromium speed. Because when the room temperature carbon austenitic solubility is very small, about 0.02% ~ 0.03%, and the general austenitic stainless steel in more than the value of all the carbon content, so spare the carbon continually to austenitic grain boundary diffusion, and and chromium combined, it is formed between chrome carbide crystal compounds such as (CrFe) and C6, etc. The data show that the expansion of grain boundaries chromium scattered activation 162 ~ 252 KJ/mol, and chromium by grain spread within about 540 activation energy KJ/mol, namely: chrome spread within the grain size faster than chrome diffusion speed along the effects of small, internal chromium too late to spread grain boundary, so the wafer by the formation of the chrome carbide between the chrome mainly comes not from austenite grain internal, but from near the grain boundary, the consequence is that near the grain boundary containing cr quantity is greatly reduced and the boundaries of chromium when quality score low to less than 12%, the formation of the so-called "poor chromium area", and in the corrosive medium function, poor chromium area will lose the ability to corrosion resistance, and produce intergranular corrosion.Make stainless steel intergranular corrosion tend to produce the heat treatment called sensitization heat treatment. Austenitic stainless steel sensitization heat treatment range for 450 ° C-850 ° C. When austenitic stainless steel in the temperature range longer heating (such as welding) or slow cooling, produce the intergranular corrosion sensitivity. Ferritic stainless steel sensitization temperature in the 900 ° C above, and in the 700-800 ° C annealing intergranular corrosion can eliminate tendency.Sensitization treatment on the influence of intergranular corrosion stainless steel, and heating temperature, heating time have relations. Will process after the specimen test, results in the said heating temperature (T) and heating time (T) for vertical and the abscissa denotes the chart, intergranular corrosion occurred the edge of the area called TTS curve (S intergranular corrosion said sensitivity).TTS curve made it clear that be test sensitization of stainless steel processing temperature and time range (as shown in figure 3).(2) the effects of impurities choose dissolve theoryWhen on the phase separation from σ (FeCr intermetallic), or impurity (such as p, silicon) segregation, in strong oxidizing media will happen dissolution, causing the intergranular corrosion.The above two kinds of intergranular corrosion mechanism of explain theory apply their own in a certain state and the organization of the alloy certain medium, not mutually exclusive but complement each other. But should see, the most common intergranular corrosion most are in weak oxidizing or oxidizing sex medium happen, and thus for most of the corrosion examples can use dilution theory to explain. Especially for stainless steel.Cause commonly used austenitic stainless steel intergranular corrosion medium, basically has two kinds. One kind is oxidizing or weak oxidizing medium, one kind is strong oxidizing medium. The former is filling of the sea water, MgCl2 solution, the latter is strong HNO3 and Na2Cr2O7 solution, so as to the former are normal, have a serious corrosion.Four, the influence factors of intergranular corrosion(1) the heating temperature and heating time.(2) high temperature or tempering time is long, can make the grain and the grain boundary Cr average concentration, eliminate intergranular corrosion sensitivity.(3) the shortest tempering time: tmin > 1 h.(4) the effect of alloy composition.(1) carbon: austenitic stainless steel in the higher carbon. Intergranular corrosion the more serious tendency.(2) the chromium, molybdenum: content increased, can reduce C activity, be helpful for intergranular corrosion weakened tendency.(3) titanium and niobium: Ti and Nb and C affinity with C than Cr affinity, high temperature in easy to form stable carbon TiC and NbC, which greatly reduced the solid solution carbon steel, make chrome carbide difficult to exhalation. Thus intergranular corrosion weakened.(4) the nickel: increase sensitivity.Intergranular corrosion in five, petroleum and petrochemical industry, harm and protection(1) the intergranular corrosion in the dangers of petroleum and petrochemical industryAccording to the developed countries the United Kingdom, the United States and other countries corrosion survey, the corrosion of direct economic losses, respectively in the gross domestic product by 3.5% and 4.2%. It than fire, flood (15 years average), wind and earthquake (50 years average) and other natural disasters of the loss of the years combined. And erosion caused indirect losses will be ten times as many as in the direct losses. Every year in the world due to corrosion and scrap metal equipment and materials, the annual output is equivalent to the metal 20% ~ 40%, and 10% for corrosion scattered lose, can't recycle.Intergranular corrosion occurs, metal and alloy though still maintain a certain amount of metal surface gloss, will show no signs of destruction, but the grain size of a bond between has decreased and the strength are down, so equipment and components easily damaged. Intergranular corrosion strong concealment, sudden destruction chances, so have serious harm. Stainless steel acid, ni-based corrosion resistant alloy, aluminum metal materials are likely to produce intergranular corrosion; Especially in welding, near the welding heat affected zone intergranular corrosion is more likely to occur. Many domestic and foreign petroleum and petrochemical product of (pipe, pressure vessel) heat affected zone are intergranular corrosion occurrence problem because, just start to check not wrong, sudden is very strong, often allows people to inadequate preparation, cause a lot of problems.(2) prevent intergranular corrosion or slow down the measures(1) change the corrosive medium.(2) the weld the chemical composition of the adjustment, join stabilization element reduce the formation of chrome carbide possibility, as in stainless steel, titanium, niobium added strong carbide form elements, titanium carbide and carbon niobium form, to reduce the effects of poverty chromium phenomenon.(3) the carbon content to reduce weld, can reduce and avoid create chromium carbides, so as to reduce the tendency of grain boundaries form corrosion, carbon content below 0.04%, called "ultra-low carbon" stainless steel, can avoid the generation chrome carbide.精品文档。