不銹鋼管受介質的化學及電化學作用而破壞的現象稱為腐蝕。不銹(xiu)鋼管(guan)腐蝕主要有均勻腐蝕晶間腐蝕點(dian)腐(fu)蝕(shi)、選擇性腐蝕和應力(li)腐蝕(shi)斷(duan)裂等。在腐蝕介質作用下,沿著或緊挨著不銹鋼晶粒邊界發生的電化學腐蝕形態稱為晶間腐蝕。不銹鋼管用于可能引起晶間腐蝕的環境時,應按GB/T 4334.1~4334.5《不銹鋼腐蝕試驗方法》進行晶間腐蝕傾向性試驗。不銹鋼壓力容器晶間腐蝕試驗方法、受檢試件狀態、驗收要求應按GB/T 21433《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗》的相關規定執行。下述介質在足夠濃度和一定溫度下屬于具有對不銹鋼管產生晶間腐蝕能力的介質。


  無(wu)機酸(suan)(suan)(suan):硝酸(suan)(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)、鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)、鉻酸(suan)(suan)(suan)、亞硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)、氫(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)、氫(qing)溴酸(suan)(suan)(suan)、氫(qing)碘酸(suan)(suan)(suan)、氫(qing)氰酸(suan)(suan)(suan)、氯(lv)氰酸(suan)(suan)(suan)、氨基磺酸(suan)(suan)(suan)、次氯(lv)酸(suan)(suan)(suan)等。


  有機酸(suan)(suan)(suan)(suan):工業乙(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、乙(yi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)酐、甲酸(suan)(suan)(suan)(suan)、草(cao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、乳酸(suan)(suan)(suan)(suan)、乙(yi)二(er)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、丙二(er)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、苯(ben)二(er)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、環烷(wan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、水(shui)楊酸(suan)(suan)(suan)(suan)、脂肪酸(suan)(suan)(suan)(suan)、蘋果酸(suan)(suan)(suan)(suan)、檸檬(meng)酸(suan)(suan)(suan)(suan)、馬來酸(suan)(suan)(suan)(suan)、富馬酸(suan)(suan)(suan)(suan)等(deng)。


  鹽類:硝酸(suan)(suan)銨、硝酸(suan)(suan)鈣(gai)、硝酸(suan)(suan)銀、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銅(tong)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鐵、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋁、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)亞鐵、亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鐵、亞硝酸(suan)(suan)鈣(gai)、氯(lv)化鈉(na)、氯(lv)化鐵、氯(lv)化鉻、次氯(lv)酸(suan)(suan)鈉(na)、氫(qing)氟酸(suan)(suan)鈉(na)等溶液。


  其他:氫(qing)氧化(hua)(hua)鈉、硫化(hua)(hua)鐵(tie)、硫化(hua)(hua)鋁、硫化(hua)(hua)鈉、濕(shi)二氧化(hua)(hua)硫、三氯化(hua)(hua)鐵(tie)、尿(niao)素氨基甲酸(suan)(suan)銨溶液、亞硫酸(suan)(suan)紙漿(jiang)、牛(niu)皮紙漿(jiang)、亞硫酸(suan)(suan)蒸煮液、玉米淀(dian)粉漿(jiang)(由(you)鹽酸(suan)(suan)或硫酸(suan)(suan)制)、甜菜汁、石油(you)原油(you)、油(you)田污水、海水、輕水堆高溫水等(deng)。



 奧氏體(ti)不(bu)銹鋼的晶間腐蝕原因很多(duo),主(zhu)要(yao)有以下幾方(fang)面。


 1. 碳化鉻析(xi)出(chu)引起的晶(jing)間(jian)腐蝕


    不銹鋼管在300~950℃(奧氏體不銹鋼在450~800℃溫度范圍內加熱或進行敏化處理時)溫度范圍內可能在晶界析出碳化鉻,析出的碳化鉻為Cr23C6、(Cr,Fe)23C6或(Cr,Fe,Mo)23C6碳化鉻沉淀于晶界(其鉻含量常達90%以上,大大高于不銹鋼的平均鉻含量)。由于鉻的擴散速度慢,只有在晶界附近的鉻擴散到晶界處形成碳化物析出,導致晶粒邊界區域形成貧鉻現象,如圖3-1所示。當貧鉻區的鉻含量降低到小于12.5%時,在腐蝕性介質作用下就會發生晶間腐蝕。


    為了防(fang)止晶間腐(fu)蝕(shi)的產生,可采取如下(xia)方法:采用(yong)(yong)超低(di)碳(tan)材料、盡(jin)量降低(di)碳(tan)含量(<0.03%);增加穩定化(hua)元(yuan)素,如鈦、鈮等(deng)(deng);固(gu)溶處(chu)理(1010~1120℃)、穩定化(hua)處(chu)理(適用(yong)(yong)于含穩定化(hua)元(yuan)素的不銹鋼);加入能形成雙相組(zu)織(zhi)的元(yuan)素,形成雙相組(zu)織(zhi)等(deng)(deng)。


圖 1.jpg


 2. δ相(xiang)析出引(yin)起的晶間腐蝕


    超低碳不銹鋼,由于碳含量極低,可防止晶間析出Cr23C6、(Cr、Fe)23C6引起的晶間腐蝕。但有些含鉬奧氏體不銹鋼,如Cr17Ni13Mo2在敏化溫度區間晶間析出δ相,在特殊的腐蝕介質中(沸騰質量分數為65%的硝酸溶液),δ相發生腐蝕,從而引起晶間腐蝕。


 3. 晶界(jie)吸(xi)附引起的(de)晶間腐蝕


    該腐(fu)蝕是一種特殊條件下發(fa)生的(de)(de)(de)晶間(jian)腐(fu)蝕。普通的(de)(de)(de)Cr18-Ni8 奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)管在(zai)強(qiang)氧(yang)化性的(de)(de)(de)硝(xiao)酸(suan)溶液中會(hui)產生晶間(jian)腐(fu)蝕,而雜(za)質(zhi)極少的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)不發(fa)生上述現象。研(yan)究已表明、Cr14-Ni4不銹鋼(gang)(gang)中雜(za)質(zhi)磷在(zai)晶界吸附(fu)是導致其(qi)在(zai)硝(xiao)酸(suan)溶液中產生晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)原因(yin)。


4. 穩(wen)定化元素高溫溶解引(yin)起(qi)的晶間腐蝕(shi)


    該(gai)腐(fu)蝕(shi)(shi)多發生(sheng)于(yu)含Ti或Nb的奧氏體(ti)不銹鋼(gang)管,焊(han)(han)后若工件在敏(min)化溫度(du)工作,焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)與強氧化性硝酸溶液接(jie)(jie)觸,沿熔合區(qu)或緊(jin)鄰熔合區(qu)的高溫熱影(ying)響區(qu)發生(sheng)選擇性腐(fu)蝕(shi)(shi)(狹長縫狀的晶間腐(fu)蝕(shi)(shi))。該(gai)腐(fu)蝕(shi)(shi)又稱為“刀蝕(shi)(shi)”、“刀口腐(fu)蝕(shi)(shi)”或“刀線腐(fu)蝕(shi)(shi)”。




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