奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)具有很好的可加工性、焊接性、機械性能(強度、韌性及延伸性)及很好的耐蝕性能。奧氏體不銹鋼還具有一些特殊性能(與碳鋼比),如熔點低、電阻率高、導熱性低、膨脹系數大等。


一、奧氏體不銹鋼(gang)在高溫(wen)與低溫(wen)環境中的(de)機械性能


奧氏體(ti)不銹鋼因為其具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性(xing),而被廣(guang)泛應用于腐(fu)蝕(shi)環境中(zhong)。同時,奧氏體(ti)不銹鋼在高(gao)溫或低溫環境下,也(ye)具(ju)有(you)很(hen)優異(yi)的(de)(de)機械性(xing)能,因而在工業生產中(zhong)得到(dao)十分廣(guang)泛的(de)(de)應用。


 奧氏體不銹鋼在低溫的應用,與鐵素體不同,沒有拉伸-斷裂過渡區。奧氏體不銹鋼在低溫環境下維持著很高的韌性,如:0Cr19Ni9(304不(bu)銹鋼(gang)),00Cr19Ni9(304L不(bu)銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不(bu)銹鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不(bu)銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不銹(xiu)鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。


 在(zai)溫度(du)高達600℃時,奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)也有很(hen)好(hao)(hao)的(de)蠕(ru)(ru)變強度(du)。如果在(zai)不銹鋼(gang)中加(jia)入(ru)釩、鈮(ni)或(huo)鈦,在(zai)高于600℃的(de)環境下也具(ju)有很(hen)好(hao)(hao)的(de)蠕(ru)(ru)變強度(du);在(zai)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)中加(jia)入(ru)鈮(ni)和鈦,雖然可提(ti)高其高溫蠕(ru)(ru)變強度(du),但其低(di)溫韌(ren)性也跟著降低(di)了。因為在(zai)高溫時不銹鋼(gang)表面(mian)結成一(yi)層致密(mi)的(de)氧化膜,所以其在(zai)高溫時耐(nai)氧化性很(hen)好(hao)(hao)。


二、合金成(cheng)分和顯(xian)微結(jie)構


在可焊不(bu)銹鋼中最重要的顯微結(jie)構是鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)和奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti),盡管鉻與鎳是最主要的合(he)金元(yuan)素(su)(su)(su)(su),但其(qi)他合(he)金成(cheng)分對(dui)不(bu)銹鋼組(zu)織性能也有(you)很大(da)影響(xiang)。所以,鉻、鎳及其(qi)他合(he)金成(cheng)分對(dui)顯微組(zu)織結(jie)構的影響(xiang)也應(ying)同時考慮。鉬、鈷和鈦(tai)促進(jin)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)骨架中δ-鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)的形成(cheng),這些(xie)(xie)合(he)金元(yuan)素(su)(su)(su)(su)稱為鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)(su);另一方面,銅、錳、碳(tan)、氮和鎳能促進(jin)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)形成(cheng),這些(xie)(xie)合(he)金元(yuan)素(su)(su)(su)(su)被稱為奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)。


三、奧氏體不銹(xiu)鋼的耐腐蝕性


 奧氏體不(bu)銹鋼(gang)是靠其表面的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜隔斷(duan)鋼(gang)材與環境(jing)的(de)(de)聯系而(er)達(da)到(dao)防腐(fu)蝕(shi)(shi)目的(de)(de)的(de)(de)。這層(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜,厚度為20A~30A,成分為Cr2O3,極其致密,與一般的(de)(de)化(hua)(hua)學品(pin)不(bu)反應(ying),氧(yang)或其他腐(fu)蝕(shi)(shi)物質無法通(tong)過這層(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜去腐(fu)蝕(shi)(shi)內層(ceng)金屬。如果這層(ceng)氧(yang)化(hua)(hua)膜被(bei)破(po)壞,在有氧(yang)的(de)(de)環境(jing)下立即會生成新的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜;另一方面,不(bu)銹鋼(gang)不(bu)耐應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi),其原因(yin)是在裂紋處有氧(yang)的(de)(de)富集效(xiao)應(ying),引起(qi)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)。


(1) σ相


 σ 相(xiang)是一種(zhong)金屬間化合(he)物,在不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中存在時(shi),會(hui)嚴重(zhong)降(jiang)低不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)延伸性和(he)(he)韌性,同時(shi)使不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)不耐(nai)應力腐(fu)蝕和(he)(he)其他形(xing)式的(de)腐(fu)蝕。σ相(xiang)的(de)存在是造成(cheng)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)縫(feng)延伸率(lv)低的(de)原(yuan)因(yin)所在,所以(yi),當焊(han)縫(feng)從982℃冷(leng)卻到537℃時(shi),應快速(su)冷(leng)卻以(yi)防止大量σ相(xiang)的(de)生成(cheng)。快速(su)冷(leng)卻時(shi),可(ke)能還會(hui)形(xing)成(cheng)少(shao)量σ相(xiang),但因(yin)其數量少(shao)而(er)不會(hui)對(dui)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)性能產生影響。新超級奧氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),由于加入了(le)氮(dan),可(ke)阻止σ相(xiang)的(de)形(xing)成(cheng),因(yin)而(er)可(ke)加工成(cheng)厚板。


(2)氧化(hua)(hua)鈍化(hua)(hua)膜與活性環(huan)境


不(bu)銹(xiu)鋼表面(mian)在(zai)自然環(huan)境(jing)中是鈍化的(de)(de),當把不(bu)銹(xiu)鋼表面(mian)的(de)(de)氧(yang)化膜擦去,不(bu)銹(xiu)鋼就(jiu)暴露于活性(xing)環(huan)境(jing)中,當氯離子的(de)(de)濃度較高時(如在(zai)海水中),不(bu)銹(xiu)鋼就(jiu)會(hui)產生腐蝕。


  a. 對化(hua)學(xue)品(pin)的抗腐蝕(shi)性能  不(bu)(bu)銹鋼(gang)對各種(zhong)濃度(du)和溫度(du)的硝(xiao)酸(suan)的的抗蝕性能較(jiao)好,304不(bu)(bu)銹鋼(gang)廣泛應用(yong)于硝(xiao)酸(suan)工業,但不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)耐(nai)硫酸(suan)腐蝕。


  b. 海水對不銹鋼的作(zuo)用   0Cr19Ni9(304)不銹鋼在淡水中使用具有很滿意的防腐蝕性能。0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼可用于處理海水,使用效果還滿意。但0Cr17Ni12Mo2(316)在海水中的使用條件不同會有不同的結果,如海水冷卻冷凝器,若采用0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼不耐靜止或慢流速(<1.5m/s)海水的腐蝕,即使是流動海水,流速要大于1.5m/s,并需要定期清理污垢。


  c. 不銹鋼抵抗各種腐蝕(shi)的能(neng)力  一般(ban)來說,含(han)鉻越高(gao),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)蝕(shi)性越強。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可以(yi)抗均勻腐(fu)(fu)蝕(shi)、磨損腐(fu)(fu)蝕(shi)及堿性腐(fu)(fu)蝕(shi);但是,在一定條件(jian)下,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)耐(nai)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)。


(3) 電化學腐蝕


 當不銹(xiu)鋼與異種金屬接觸時,就(jiu)要考慮電化學(xue)腐蝕。但是(shi),如果不銹(xiu)鋼是(shi)正極,則不會(hui)產生(sheng)電流腐蝕。因此,應(ying)仔細選擇不銹(xiu)鋼的(de)焊(han)接材料及不銹(xiu)鋼設備(bei)的(de)緊固(gu)件。


(4)局部腐(fu)蝕(shi)


  在一定(ding)條(tiao)件(jian)下,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)對(dui)(dui)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是十分(fen)敏(min)感的(de)。在化工廠(chang)中,60%的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)設備的(de)損壞是由于(yu)點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、裂紋(wen)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開裂,同時還有(you)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)造成的(de)。操作(zuo)條(tiao)件(jian)及環境因素,如:pH值(zhi)、溫度、氯離子、氧(yang)含(han)量等對(dui)(dui)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)性能也(ye)有(you)影響(xiang)。


  不銹鋼的局部腐蝕(shi)(shi)(shi)有:點腐蝕(shi)(shi)(shi)、間(jian)隙腐蝕(shi)(shi)(shi)、應力腐蝕(shi)(shi)(shi)和晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)等。

 

   ①. 不銹鋼的點(dian)腐蝕


   不銹鋼(gang)的(de)抗腐(fu)(fu)性(xing)能,依賴(lai)于其表面(mian)(mian)的(de)氧(yang)化膜(mo)(mo),而氧(yang)化膜(mo)(mo)的(de)抗腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)取決于鉬(mu)、鎳與(yu)鉻(ge)的(de)含量。另外,對氧(yang)化膜(mo)(mo)抗點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能有貢獻的(de)元素是氮,如(ru)果氧(yang)化膜(mo)(mo)被破(po)壞,或(huo)者氧(yang)化膜(mo)(mo)不完整(如(ru)鋼(gang)表面(mian)(mian)化學成(cheng)分不均勻),或(huo)有氯離子存在,就會產生點(dian)蝕(shi)(shi)。與(yu)焊接(jie)有關的(de)缺陷,如(ru):雜質、第(di)二相、電弧沖(chong)擊處、飛濺物等都(dou)是點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)發生的(de)地方。在微觀(guan)結構方面(mian)(mian),硫(liu)化錳(meng)雜質、δ-鐵素體、σ相都(dou)會引起點(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。


   ②. 不銹鋼的隙腐蝕


   因(yin)為金(jin)屬與金(jin)屬的連接,墊片、金(jin)屬表面結垢等(deng),會形成一些間隙(xi)(xi)或凹(ao)槽,從而導致間隙(xi)(xi)腐蝕。很(hen)多因(yin)素影響間隙(xi)(xi)腐蝕的發(fa)生及擴散。


   A. 幾何尺寸因(yin)素:間(jian)隙(xi)類型(金(jin)屬-金(jin)屬,金(jin)屬-異種金(jin)屬)、間(jian)隙(xi)深度(du)、內外面積比等(deng)。


   B. 環境因素:含氧量、氧離子濃度、pH值、溫(wen)度、擴散(san)與對流、微生物影響等。


   C. 電(dian)化學反應:金(jin)屬(shu)溶解、氧消耗、氫產生等。


   D. 冶金因素:金屬組織不純、表(biao)面(mian)氧化、鈍化膜的特性(xing)等。


  不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與間(jian)(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)比較 不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與間(jian)(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)機理(li)不(bu)同(tong),但(dan)它們的(de)(de)(de)擴散機理(li)卻是相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)。點(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)要有較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)氯(lv)離子濃度(du)才發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng),間(jian)(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)在(zai)較低(di)(di)的(de)(de)(de)氯(lv)離子濃度(du)下也會發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)。不(bu)銹鋼在(zai)某一(yi)溶液中不(bu)會產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi),但(dan)有可能(neng)(neng)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)間(jian)(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。在(zai)金相(xiang)結構上,控(kong)制發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)措施一(yi)樣(yang)可以(yi)控(kong)制間(jian)(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng),如,消(xiao)除硫化(hua)錳(meng)(meng)雜質,同(tong)時能(neng)(neng)提高(gao)(gao)不(bu)銹鋼耐點(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與間(jian)(jian)(jian)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)。消(xiao)除硫化(hua)錳(meng)(meng)的(de)(de)(de)途(tu)徑(jing)有3個:降低(di)(di)錳(meng)(meng)含量、降低(di)(di)硫含量和加入鈦或(huo)Zr(鋯)。


  ③. 不銹鋼(gang)的應力腐蝕


  所有(you)不銹鋼(gang)都會遇到應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)開裂的(de)問(wen)題(ti),很多環(huan)境因素與應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)有(you)關。根據(ju)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)發(fa)生的(de)機(ji)理(li),可將應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)分為(wei)穿晶(jing)(jing)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和晶(jing)(jing)間應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。穿晶(jing)(jing)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)主(zhu)要發(fa)生在(zai)(zai)含氯(lv)離子(zi)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong),很少(shao)發(fa)生在(zai)(zai)氫氧化物介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong);晶(jing)(jing)間應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)發(fa)生在(zai)(zai)一(yi)般的(de)水溶(rong)液介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)。影響(xiang)不銹鋼(gang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)主(zhu)要因素有(you)氯(lv)離子(zi)水溶(rong)液和堿性溶(rong)液。發(fa)生應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)臨(lin)界應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)很難確(que)定,并且往(wang)往(wang)是很低的(de),一(yi)般的(de)焊接殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)均大于應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)臨(lin)界應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)。


   奧氏體不(bu)銹鋼的(de)氯離子應(ying)力腐蝕: 奧(ao)氏體不銹鋼氯(lv)(lv)離(li)(li)子(zi)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)是穿晶(jing)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。影響應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的因素有(you):氯(lv)(lv)離(li)(li)子(zi)濃度、含氧(yang)量、溫度、應(ying)力(li)大小和溶液的pH值。一般(ban)來說,當(dang)氯(lv)(lv)離(li)(li)子(zi)含量大于(yu)300×106時,會產生(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi);當(dang)氯(lv)(lv)離(li)(li)子(zi)含量小于(yu)20×106時,不會產生(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。很多應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)發生(sheng)于(yu)75℃以上;而(er)低于(yu)50℃,一般(ban)不會產生(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。


  堿性(xing)應力腐(fu)蝕開裂: 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。


  不銹(xiu)鋼(gang)中鎳含量對應(ying)力腐(fu)蝕的影(ying)響(xiang):  當(dang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)含鎳(nie)(nie)量(liang)在(zai)8%~12%之間時,發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)傾向性最大,而(er)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)304、316的(de)含鎳(nie)(nie)量(liang)正好在(zai)此區間。降低含鎳(nie)(nie)量(liang)雖可(ke)提(ti)高(gao)(gao)其抗應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)能力(li)(li),但(dan)會使(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)內鐵(tie)素體增(zeng)加(jia)。增(zeng)加(jia)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中的(de)鎳(nie)(nie)含量(liang),也可(ke)提(ti)高(gao)(gao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)抗應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)能力(li)(li)。因此,可(ke)以認為,含鎳(nie)(nie)量(liang)大于22%時不(bu)(bu)會產生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)。


   奧氏(shi)體不銹鋼焊縫的應(ying)力腐蝕: 在氯離子溶液中,有應(ying)(ying)(ying)力(li)作用的(de)奧氏體不(bu)銹鋼都(dou)會產生(sheng)穿(chuan)晶應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)。焊(han)(han)接部位特別(bie)容易產生(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi),是(shi)由于以(yi)下三(san)個(ge)原因:一(yi)是(shi)焊(han)(han)接部位殘留有很大的(de)拉伸應(ying)(ying)(ying)力(li)(除非進行(xing)焊(han)(han)后熱處理);二是(shi)焊(han)(han)接部位常常是(shi)應(ying)(ying)(ying)力(li)集中的(de)地方(fang);三(san)是(shi)加(jia)熱會產生(sheng)一(yi)些對應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)敏感的(de)金相組織(zhi)。為了防止(zhi)晶間應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi),焊(han)(han)后進行(xing)熱處理是(shi)十分必(bi)要和(he)有效的(de)。


④. 晶間腐(fu)蝕


  當不銹鋼(gang)(gang)含(han)碳(tan)(tan)量(liang)大于(yu)0.5%,經過(guo)500℃~900℃加熱后(hou),對晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)最為敏(min)(min)(min)感,而這(zhe)個(ge)溫(wen)(wen)度(du)(du)范(fan)圍正好在(zai)焊(han)接區域(yu)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)范(fan)圍內。不銹鋼(gang)(gang)焊(han)縫對晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)敏(min)(min)(min)感程度(du)(du)取(qu)決(jue)于(yu)焊(han)接參數及板厚,因為這(zhe)些參數決(jue)定了鋼(gang)(gang)材(cai)處于(yu)臨界溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)時間(jian)(jian)。鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)敏(min)(min)(min)化溫(wen)(wen)度(du)(du)與時間(jian)(jian)的(de)關(guan)系(xi)如圖1-6所(suo)示。在(zai)圖1-6中,曲線表示碳(tan)(tan)化物(wu)析出(chu)(chu)所(suo)需的(de)時間(jian)(jian)與碳(tan)(tan)含(han)量(liang)的(de)關(guan)系(xi),曲線的(de)右邊表示碳(tan)(tan)化物(wu)已析出(chu)(chu)。


 影(ying)響奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫晶間腐蝕(shi)的因(yin)(yin)素(su),與影(ying)響奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶間腐蝕(shi)的因(yin)(yin)素(su)相似:


  A. 金(jin)屬的化(hua)學組成和金(jin)相(xiang)組織,主(zhu)要成分是(shi)碳(tan)含(han)量(liang),碳(tan)含(han)量(liang)高(gao)是(shi)有(you)害的。鐵素體的存在可以防止晶間腐蝕(shi),但粗(cu)大的晶粒會(hui)加速(su)晶間腐蝕(shi);


  B. 焊接前鋼材的受熱(re)情況,如果鋼材受過550℃~850℃加熱(re)則(ze)鋼材容易(yi)發生晶間腐(fu)蝕;


  C. 加(jia)工(gong)焊接過程中、使(shi)用過程中存在(zai)應力(li);


 D. 工作(zuo)環(huan)境(jing):不銹鋼在腐(fu)蝕(shi)環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)易發(fa)生(sheng)晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)。但是(shi),不是(shi)所有的環(huan)境(jing)都會產生(sheng)焊縫晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi),只有在氧化性(xing)環(huan)境(jing)下才會產生(sheng)焊縫品(pin)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi),焊縫晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)經常發(fa)生(sheng)在中(zhong)(zhong)等氧化性(xing)環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)。


  防止焊縫晶間腐蝕(shi)的(de)措施:


  a.對厚板,焊后(hou)應進行熱處理(li);


  b.選擇穩(wen)定(ding)性好的低碳(tan)不銹鋼,如304L、347等;


 c.適量低(di)溫(wen)加熱(線能量3kJ/cm,層間溫(wen)度低(di)于175℃);


 d.焊(han)接材(cai)料(焊(han)絲)碳含量應是極低(di)的,最大限度地降低(di)碳在焊(han)縫金屬中的含量,達到(dao)低(di)于(yu)碳在18-8型不(bu)銹(xiu)鋼中室溫溶解極限值以下,使碳不(bu)可(ke)能(neng)與鉻(ge)生(sheng)成鉻(ge)的碳化物,從而從根本上消(xiao)除晶界的貧(pin)鉻(ge)區;


 e.提(ti)高焊(han)接材(cai)料(焊(han)絲)的(de)鈦、鈮(ni)(ni)、鉭(tan)(tan)和(he)鋯等的(de)含量,在焊(han)縫金屬中滲入(ru)比鉻(ge)(ge)更容易與碳(tan)結合的(de)穩定化元素,如鈦、鈮(ni)(ni)、鉭(tan)(tan)和(he)鋯等。一般認為鈦碳(tan)比大(da)(da)(da)于(yu)5倍(bei)時,才能提(ti)高抗晶間腐蝕的(de)能力。而試驗(yan)結果認為鈦碳(tan)比大(da)(da)(da)于(yu)或等于(yu)6.7倍(bei)時,才有明(ming)顯的(de)效(xiao)果;大(da)(da)(da)于(yu)7.8倍(bei)時,才能徹底(di)地改(gai)(gai)善晶間腐蝕的(de)傾向。這是由于(yu)鈦能充(chong)分(fen)地將碳(tan)化鉻(ge)(ge)的(de)鉻(ge)(ge)置(zhi)換出來,消除了(le)晶界的(de)貧鉻(ge)(ge)地帶,從(cong)而改(gai)(gai)善了(le)抗腐蝕性。


 通過使用低碳不銹鋼(gang)和焊接材(cai)料(liao)(焊絲),可以(yi)(yi)克服焊縫晶間腐蝕。但(dan)是也存在以(yi)(yi)下缺點(dian):


  I. 低碳不銹鋼焊縫(feng)強度低;


 II. 具(ju)有(you)穩定組織結構的不銹鋼易熱裂。


  具有穩定(ding)組織(zhi)的不銹鋼容易(yi)在局(ju)部析出碳化物,從而導致晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi),這(zhe)種晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)也(ye)稱作刀口腐蝕(shi)(shi)(shi)。


 ⑤. 刀口腐蝕


 當(dang)焊(han)接(jie)321、347不銹鋼時(shi),受熱部分的(de)溫度高達1150℃,這個(ge)溫度導致TiC和NbC部分析出(chu)。這時(shi),碳(tan)在(zai)靠近焊(han)縫處(chu)富集(ji)(ji)(ji)成(cheng)一(yi)個(ge)很窄的(de)富集(ji)(ji)(ji)區(qu)域,在(zai)焊(han)縫冷卻時(shi),形成(cheng)碳(tan)鉻(ge)化合物。這個(ge)碳(tan)富集(ji)(ji)(ji)區(qu)域,只有幾個(ge)晶(jing)粒寬,能長(chang)久形成(cheng)一(yi)條細線,稱晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi)線,也叫刀(dao)(dao)口腐蝕(shi)(shi)。含鈮不銹鋼比含鈦不銹鋼更能抵(di)抗刀(dao)(dao)口腐蝕(shi)(shi),提高熱處(chu)理溫度不能消除(chu)刀(dao)(dao)口腐蝕(shi)(shi)。刀(dao)(dao)口腐蝕(shi)(shi)與(yu)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi)有以下區(qu)別(bie):


  A. 刀口腐蝕(shi)發生在緊鄰焊縫(feng)很窄的區(qu)域內,而焊縫(feng)晶間(jian)腐蝕(shi)發生在離焊縫(feng)較遠的區(qu)域;


  B. 刀(dao)口腐蝕發生在穩定(ding)型不銹鋼中;


  C. 受熱(re)的情況不一樣。


 通過適(shi)當(dang)選(xuan)擇焊(han)接參(can)數(shu)及熱處理參(can)數(shu)可(ke)避(bi)免刀(dao)口腐蝕。


四、奧氏體不銹鋼(gang)的工藝性能(neng)


  1. 成(cheng)型性能 


    在(zai)低溫(wen)環境中有(you)良好的組織穩定性(xing),因此冷(leng)變形、深(shen)沖壓性(xing)能(neng)都很好。可(ke)在(zai)室溫(wen)下(xia)進行冷(leng)軋、冷(leng)拔(ba),也可(ke)承受彎曲、深(shen)拉(la)等冷(leng)加工。該類鋼具有(you)冷(leng)作硬(ying)化(hua)傾向,冷(leng)加工后(hou)強度明顯上(shang)升(sheng),而塑性(xing)下(xia)降。


  2. 焊接性(xing)能 


    具有良(liang)好的焊(han)接性能,焊(han)件經焊(han)接后無需進行熱處理。


  3. 表面處理工(gong)藝(yi) 


   耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng)(neng)良好,在使用(yong)中一(yi)般(ban)不(bu)需要表面處理(li)(li)。為了進一(yi)步改善耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng)(neng),可(ke)采用(yong)鈍化(hua)處理(li)(li)工(gong)藝。