奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼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(shi)體(ti)不銹鋼在高溫與低溫環境中的機械性能(neng)


奧氏(shi)(shi)體不銹鋼因(yin)為其具有較高(gao)的(de)(de)抗腐(fu)蝕性,而被廣泛(fan)應用(yong)于腐(fu)蝕環境中。同時,奧氏(shi)(shi)體不銹鋼在高(gao)溫(wen)或(huo)低溫(wen)環境下,也具有很優(you)異的(de)(de)機械(xie)性能,因(yin)而在工業(ye)生產中得到十分廣泛(fan)的(de)(de)應用(yong)。


 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不銹鋼),00Cr19Ni9(304L不(bu)銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼(gang))和0Cr18Ni11Nb(347不銹鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。


 在(zai)溫(wen)(wen)度(du)高(gao)(gao)達600℃時,奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)也有很好的蠕(ru)變(bian)(bian)強(qiang)度(du)。如(ru)果在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加入釩、鈮(ni)或鈦,在(zai)高(gao)(gao)于600℃的環(huan)境下也具有很好的蠕(ru)變(bian)(bian)強(qiang)度(du);在(zai)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加入鈮(ni)和鈦,雖然可提高(gao)(gao)其高(gao)(gao)溫(wen)(wen)蠕(ru)變(bian)(bian)強(qiang)度(du),但其低溫(wen)(wen)韌性也跟著降低了(le)。因為(wei)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)時不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)表面結(jie)成(cheng)一層致密(mi)的氧(yang)化膜(mo),所以其在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)時耐(nai)氧(yang)化性很好。


二、合金成分和顯微結構


在可焊不銹鋼(gang)中(zhong)最(zui)重要(yao)的(de)(de)顯微結(jie)構是(shi)鐵(tie)素體(ti)和(he)(he)(he)奧氏體(ti),盡管鉻與鎳是(shi)最(zui)主要(yao)的(de)(de)合金(jin)(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素,但其(qi)他(ta)合金(jin)(jin)(jin)成(cheng)(cheng)(cheng)分對(dui)不銹鋼(gang)組織性能也(ye)有很大影響。所(suo)以,鉻、鎳及其(qi)他(ta)合金(jin)(jin)(jin)成(cheng)(cheng)(cheng)分對(dui)顯微組織結(jie)構的(de)(de)影響也(ye)應同時考(kao)慮。鉬、鈷和(he)(he)(he)鈦(tai)促進奧氏體(ti)骨架中(zhong)δ-鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng),這些合金(jin)(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素稱為鐵(tie)素體(ti)形成(cheng)(cheng)(cheng)元(yuan)(yuan)素;另一方面,銅、錳、碳、氮和(he)(he)(he)鎳能促進奧氏體(ti)形成(cheng)(cheng)(cheng),這些合金(jin)(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素被稱為奧氏體(ti)形成(cheng)(cheng)(cheng)元(yuan)(yuan)素。


三、奧氏(shi)體不銹鋼的耐腐蝕性


 奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是靠其(qi)表面的(de)氧化(hua)膜隔斷鋼(gang)材與(yu)環境的(de)聯系而達(da)到防(fang)腐(fu)蝕(shi)(shi)目的(de)的(de)。這層(ceng)(ceng)氧化(hua)膜,厚度為20A~30A,成(cheng)分為Cr2O3,極(ji)其(qi)致密,與(yu)一般的(de)化(hua)學品(pin)不反應(ying),氧或其(qi)他(ta)腐(fu)蝕(shi)(shi)物質無(wu)法通過(guo)這層(ceng)(ceng)氧化(hua)膜去腐(fu)蝕(shi)(shi)內層(ceng)(ceng)金屬。如果這層(ceng)(ceng)氧化(hua)膜被破壞,在有氧的(de)環境下(xia)立即會生成(cheng)新的(de)氧化(hua)膜;另一方面,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)不耐應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi),其(qi)原因(yin)是在裂紋處有氧的(de)富集(ji)效應(ying),引起應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)。


(1) σ相


 σ 相是(shi)一種金(jin)屬(shu)間化(hua)合物,在(zai)不銹(xiu)鋼中存(cun)在(zai)時(shi),會(hui)(hui)嚴重降低不銹(xiu)鋼的(de)延伸(shen)性(xing)和韌性(xing),同時(shi)使不銹(xiu)鋼不耐應力(li)腐蝕和其(qi)他形(xing)式的(de)腐蝕。σ相的(de)存(cun)在(zai)是(shi)造(zao)成不銹(xiu)鋼焊(han)縫延伸(shen)率低的(de)原因所在(zai),所以(yi),當焊(han)縫從982℃冷(leng)卻到537℃時(shi),應快(kuai)(kuai)速(su)冷(leng)卻以(yi)防止大量(liang)σ相的(de)生(sheng)成。快(kuai)(kuai)速(su)冷(leng)卻時(shi),可(ke)能還會(hui)(hui)形(xing)成少量(liang)σ相,但因其(qi)數量(liang)少而不會(hui)(hui)對不銹(xiu)鋼的(de)性(xing)能產生(sheng)影響。新超級奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼,由(you)于(yu)加入了(le)氮,可(ke)阻止σ相的(de)形(xing)成,因而可(ke)加工(gong)成厚板。


(2)氧(yang)化鈍化膜與活性環境


不銹鋼表面在自然環境中(zhong)是鈍化(hua)(hua)的,當(dang)把不銹鋼表面的氧化(hua)(hua)膜擦去(qu),不銹鋼就(jiu)暴(bao)露于活性環境中(zhong),當(dang)氯離(li)子(zi)的濃度(du)較高時(如在海水中(zhong)),不銹鋼就(jiu)會產生腐(fu)蝕。


  a. 對化(hua)學品的抗腐蝕性能(neng)  不(bu)銹鋼(gang)(gang)對各種濃度(du)和溫度(du)的硝酸的的抗(kang)蝕性能較(jiao)好,304不(bu)銹鋼(gang)(gang)廣泛應用(yong)于硝酸工業,但(dan)不(bu)銹鋼(gang)(gang)不(bu)耐硫酸腐蝕。


  b. 海水(shui)對不銹鋼的作用   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(di)抗各種(zhong)腐蝕的能力(li)  一般(ban)來說,含鉻越(yue)高,不(bu)(bu)(bu)銹鋼耐(nai)蝕(shi)性越(yue)強。不(bu)(bu)(bu)銹鋼可以抗均(jun)勻腐蝕(shi)、磨(mo)損腐蝕(shi)及堿性腐蝕(shi);但是(shi),在一定條件下,不(bu)(bu)(bu)銹鋼不(bu)(bu)(bu)耐(nai)局部腐蝕(shi)。


(3) 電化學腐蝕


 當不(bu)銹(xiu)鋼(gang)與(yu)異(yi)種金屬接(jie)觸時,就(jiu)要考慮(lv)電化學腐蝕(shi)。但是,如果不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是正極,則(ze)不(bu)會產生(sheng)電流(liu)腐蝕(shi)。因此,應仔細選擇不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的焊接(jie)材料(liao)及不(bu)銹(xiu)鋼(gang)設備(bei)的緊固件。


(4)局(ju)部腐(fu)蝕


  在一定(ding)條件(jian)下,不(bu)銹鋼(gang)對局部腐蝕(shi)(shi)是(shi)十分敏(min)感的(de)(de)。在化(hua)工廠中(zhong),60%的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)設備的(de)(de)損壞(huai)是(shi)由于點腐蝕(shi)(shi)、裂(lie)紋腐蝕(shi)(shi)、應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)開裂(lie),同(tong)時(shi)還有晶間腐蝕(shi)(shi)造成的(de)(de)。操作(zuo)條件(jian)及環(huan)境因素(su),如:pH值、溫度(du)、氯離(li)子、氧含量等對不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)性能(neng)也(ye)有影響。


  不銹鋼的局部腐(fu)蝕有(you):點腐(fu)蝕、間(jian)隙腐(fu)蝕、應力腐(fu)蝕和晶間(jian)腐(fu)蝕等。

 

   ①. 不銹鋼的點腐(fu)蝕


   不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)抗腐(fu)(fu)性能,依賴于(yu)其表面(mian)的(de)(de)氧(yang)化膜,而氧(yang)化膜的(de)(de)抗腐(fu)(fu)蝕(shi)性取決于(yu)鉬(mu)、鎳與鉻的(de)(de)含量。另外,對(dui)氧(yang)化膜抗點腐(fu)(fu)蝕(shi)性能有貢獻(xian)的(de)(de)元素(su)是氮,如(ru)(ru)果氧(yang)化膜被破(po)壞,或者氧(yang)化膜不(bu)(bu)完整(zheng)(如(ru)(ru)鋼(gang)表面(mian)化學(xue)成分不(bu)(bu)均勻),或有氯離子存在,就會(hui)(hui)產生點蝕(shi)。與焊(han)接有關(guan)的(de)(de)缺(que)陷(xian),如(ru)(ru):雜(za)質、第二相、電弧(hu)沖(chong)擊(ji)處、飛濺物等都是點腐(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)生的(de)(de)地方(fang)。在微觀結構方(fang)面(mian),硫化錳雜(za)質、δ-鐵素(su)體、σ相都會(hui)(hui)引起點腐(fu)(fu)蝕(shi)。


   ②. 不銹(xiu)鋼的隙腐(fu)蝕


   因(yin)為金(jin)(jin)屬(shu)與金(jin)(jin)屬(shu)的連接,墊片(pian)、金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面結垢等,會形成一些(xie)間(jian)隙或凹槽,從而(er)導致間(jian)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)。很多因(yin)素影響間(jian)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)的發生及(ji)擴散(san)。


   A. 幾(ji)何尺寸因(yin)素:間隙(xi)類型(金(jin)屬(shu)-金(jin)屬(shu),金(jin)屬(shu)-異種金(jin)屬(shu))、間隙(xi)深度、內外面積比等(deng)。


   B. 環境因素:含氧量、氧離子濃(nong)度、pH值(zhi)、溫度、擴散(san)與對流、微生物影(ying)響等。


   C. 電化學(xue)反(fan)應:金屬(shu)溶解、氧消(xiao)耗、氫產(chan)生等。


   D. 冶(ye)金(jin)因素:金(jin)屬組織(zhi)不純、表(biao)面氧化(hua)、鈍化(hua)膜的特性等。


  不銹鋼(gang)的(de)(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)比較 不銹鋼(gang)的(de)(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)產生的(de)(de)機理不同(tong)(tong),但(dan)它(ta)們的(de)(de)擴散機理卻是(shi)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)。點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)要(yao)有較高的(de)(de)氯(lv)離(li)子濃度才發(fa)(fa)生,間(jian)(jian)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)較低(di)的(de)(de)氯(lv)離(li)子濃度下也會發(fa)(fa)生。不銹鋼(gang)在(zai)某一溶液中不會產生點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),但(dan)有可(ke)能發(fa)(fa)生間(jian)(jian)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。在(zai)金相(xiang)結構上(shang),控制(zhi)發(fa)(fa)生點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)措施(shi)一樣可(ke)以控制(zhi)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)生,如,消(xiao)除(chu)硫化錳(meng)雜質,同(tong)(tong)時能提高不銹鋼(gang)耐點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)能力。消(xiao)除(chu)硫化錳(meng)的(de)(de)途徑有3個:降(jiang)低(di)錳(meng)含量(liang)、降(jiang)低(di)硫含量(liang)和加入鈦或Zr(鋯)。


  ③. 不銹鋼的應力腐蝕


  所有不(bu)銹(xiu)鋼(gang)都會(hui)遇到應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂的(de)(de)(de)問題,很多環境因(yin)素(su)與應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)有關。根據(ju)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)機(ji)理(li),可將應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)分為穿晶應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和晶間應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。穿晶應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)主要(yao)發(fa)生(sheng)在含氯離子介(jie)質中,很少發(fa)生(sheng)在氫氧化物介(jie)質中;晶間應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發(fa)生(sheng)在一般(ban)的(de)(de)(de)水溶液介(jie)質中。影(ying)響不(bu)銹(xiu)鋼(gang)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)主要(yao)因(yin)素(su)有氯離子水溶液和堿性溶液。發(fa)生(sheng)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)臨(lin)界應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)很難確定,并且往往是很低的(de)(de)(de),一般(ban)的(de)(de)(de)焊接殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)均大于應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)臨(lin)界應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)。


   奧氏體不銹鋼(gang)的(de)氯離子應力(li)腐蝕: 奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)氯(lv)(lv)離(li)子應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)是穿晶應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。影響應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的因素有:氯(lv)(lv)離(li)子濃度、含氧量、溫度、應力(li)大(da)小和溶液的pH值(zhi)。一般(ban)來(lai)說,當氯(lv)(lv)離(li)子含量大(da)于(yu)300×106時(shi),會(hui)產生應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi);當氯(lv)(lv)離(li)子含量小于(yu)20×106時(shi),不(bu)會(hui)產生應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。很多(duo)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生于(yu)75℃以上;而低(di)于(yu)50℃,一般(ban)不(bu)會(hui)產生應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。


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


  不(bu)銹鋼中鎳含量對應力腐蝕的(de)影響:  當不銹鋼(gang)的(de)(de)含鎳(nie)量在8%~12%之間時,發生應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)傾向性最大(da),而不銹鋼(gang)304、316的(de)(de)含鎳(nie)量正好(hao)在此區間。降低含鎳(nie)量雖可(ke)提高其抗(kang)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)能(neng)(neng)力(li),但會使(shi)不銹鋼(gang)內鐵素(su)體增加(jia)。增加(jia)不銹鋼(gang)中的(de)(de)鎳(nie)含量,也可(ke)提高不銹鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)能(neng)(neng)力(li)。因此,可(ke)以認為,含鎳(nie)量大(da)于22%時不會產生應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)。


   奧氏體不銹鋼焊縫的應力(li)腐(fu)蝕: 在氯離子溶液中(zhong),有(you)(you)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)作用(yong)的(de)奧氏體不銹鋼都會產生穿晶應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)。焊接部位(wei)特別容易(yi)產生應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi),是(shi)(shi)由于以下三個原因:一是(shi)(shi)焊接部位(wei)殘留有(you)(you)很大的(de)拉(la)伸應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(除(chu)非進(jin)行焊后熱(re)處(chu)理);二是(shi)(shi)焊接部位(wei)常(chang)常(chang)是(shi)(shi)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)集中(zhong)的(de)地方;三是(shi)(shi)加熱(re)會產生一些對應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏感的(de)金(jin)相組織。為了防止晶間應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi),焊后進(jin)行熱(re)處(chu)理是(shi)(shi)十(shi)分必要和有(you)(you)效的(de)。


④. 晶(jing)間腐蝕


  當不(bu)銹鋼(gang)(gang)含(han)碳量(liang)大于(yu)0.5%,經(jing)過500℃~900℃加熱(re)后,對(dui)晶間(jian)(jian)腐蝕最為(wei)敏感,而這個(ge)溫(wen)度范圍正好(hao)在(zai)焊接(jie)(jie)區域的(de)溫(wen)度范圍內。不(bu)銹鋼(gang)(gang)焊縫對(dui)晶間(jian)(jian)腐蝕的(de)敏感程(cheng)度取決于(yu)焊接(jie)(jie)參數及板厚,因(yin)為(wei)這些參數決定了鋼(gang)(gang)材(cai)處(chu)于(yu)臨(lin)界溫(wen)度的(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)。鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)敏化(hua)溫(wen)度與(yu)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)關(guan)系(xi)如圖1-6所示(shi)。在(zai)圖1-6中,曲(qu)線(xian)表(biao)示(shi)碳化(hua)物(wu)析(xi)(xi)出所需的(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)與(yu)碳含(han)量(liang)的(de)關(guan)系(xi),曲(qu)線(xian)的(de)右邊(bian)表(biao)示(shi)碳化(hua)物(wu)已析(xi)(xi)出。


 影(ying)(ying)響(xiang)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊縫晶間腐(fu)蝕的(de)因素,與(yu)影(ying)(ying)響(xiang)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼晶間腐(fu)蝕的(de)因素相似(si):


  A. 金屬的(de)化學組成和金相組織(zhi),主要成分是(shi)碳(tan)含(han)(han)量,碳(tan)含(han)(han)量高是(shi)有害的(de)。鐵素體的(de)存在可以防止晶(jing)間腐(fu)蝕,但粗大的(de)晶(jing)粒會加速(su)晶(jing)間腐(fu)蝕;


  B. 焊(han)接前鋼材的(de)受(shou)熱情(qing)況,如(ru)果鋼材受(shou)過550℃~850℃加(jia)熱則鋼材容易發生晶間腐蝕;


  C. 加工焊接過(guo)程中(zhong)、使用(yong)過(guo)程中(zhong)存在應(ying)力;


 D. 工(gong)作環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing):不銹(xiu)鋼在(zai)腐蝕(shi)(shi)環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)中易發生晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi)。但是(shi)(shi),不是(shi)(shi)所有的環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)都會(hui)(hui)產生焊縫(feng)(feng)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi),只有在(zai)氧化性環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)下才會(hui)(hui)產生焊縫(feng)(feng)品間(jian)腐蝕(shi)(shi),焊縫(feng)(feng)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi)經(jing)常(chang)發生在(zai)中等氧化性環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)中。


  防止焊(han)縫晶間腐蝕(shi)的措施:


  a.對厚板,焊后應進(jin)行熱處理;


  b.選擇穩定(ding)性好的低碳不銹鋼,如304L、347等;


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


 d.焊(han)接材料(焊(han)絲(si))碳(tan)含量應是極低(di)(di)的,最大限度地降(jiang)低(di)(di)碳(tan)在焊(han)縫(feng)金屬中的含量,達(da)到低(di)(di)于(yu)碳(tan)在18-8型不銹鋼中室溫溶解極限值(zhi)以下(xia),使(shi)碳(tan)不可能與鉻(ge)生成鉻(ge)的碳(tan)化物(wu),從(cong)而從(cong)根本上(shang)消除晶界的貧鉻(ge)區(qu);


 e.提高(gao)焊(han)接(jie)材料(焊(han)絲(si))的(de)鈦(tai)、鈮(ni)、鉭和鋯(gao)等的(de)含量,在(zai)焊(han)縫金屬中滲入比鉻(ge)更容易(yi)與(yu)碳(tan)(tan)(tan)結合的(de)穩定化元素,如鈦(tai)、鈮(ni)、鉭和鋯(gao)等。一般認(ren)為(wei)鈦(tai)碳(tan)(tan)(tan)比大(da)于(yu)5倍時,才能(neng)提高(gao)抗晶間腐蝕(shi)的(de)能(neng)力(li)。而試驗結果認(ren)為(wei)鈦(tai)碳(tan)(tan)(tan)比大(da)于(yu)或等于(yu)6.7倍時,才有明顯的(de)效果;大(da)于(yu)7.8倍時,才能(neng)徹底地改(gai)善晶間腐蝕(shi)的(de)傾向。這是(shi)由于(yu)鈦(tai)能(neng)充分地將碳(tan)(tan)(tan)化鉻(ge)的(de)鉻(ge)置換出來,消除了晶界(jie)的(de)貧鉻(ge)地帶,從而改(gai)善了抗腐蝕(shi)性。


 通(tong)過使用低碳(tan)不銹鋼和(he)焊接(jie)材(cai)料(焊絲(si)),可以(yi)克服焊縫晶(jing)間腐蝕(shi)。但(dan)是也存在以(yi)下缺(que)點:


  I. 低碳不銹(xiu)鋼(gang)焊縫強度低;


 II. 具有穩定組織結(jie)構(gou)的不銹鋼易熱裂。


  具(ju)有穩(wen)定組織的不(bu)銹鋼容易在局部析出碳(tan)化物(wu),從而導致(zhi)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi),這(zhe)種晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)也(ye)稱作刀口腐(fu)蝕(shi)。


 ⑤. 刀(dao)口腐(fu)蝕


 當焊接321、347不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)時,受熱部分(fen)的溫(wen)度高(gao)達1150℃,這個(ge)溫(wen)度導致TiC和NbC部分(fen)析出。這時,碳(tan)在(zai)靠近焊縫處富集成(cheng)(cheng)一個(ge)很窄(zhai)的富集區域(yu),在(zai)焊縫冷卻時,形成(cheng)(cheng)碳(tan)鉻(ge)化合物。這個(ge)碳(tan)富集區域(yu),只有(you)幾(ji)個(ge)晶(jing)(jing)粒(li)寬(kuan),能(neng)長久形成(cheng)(cheng)一條細線(xian),稱晶(jing)(jing)間腐蝕線(xian),也(ye)叫(jiao)刀(dao)口腐蝕。含鈮(ni)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)比含鈦不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)更能(neng)抵(di)抗刀(dao)口腐蝕,提高(gao)熱處理溫(wen)度不能(neng)消除(chu)刀(dao)口腐蝕。刀(dao)口腐蝕與晶(jing)(jing)間腐蝕有(you)以(yi)下區別:


  A. 刀口腐(fu)蝕發生在緊鄰焊縫很(hen)窄(zhai)的區域(yu)內,而焊縫晶間(jian)腐(fu)蝕發生在離焊縫較遠(yuan)的區域(yu);


  B. 刀口腐蝕發生在(zai)穩(wen)定(ding)型不銹(xiu)鋼中;


  C. 受熱的情況(kuang)不一樣。


 通過適(shi)當選擇(ze)焊接參數及熱處理參數可避免刀口(kou)腐蝕。


四、奧氏體不銹鋼的工藝性能


  1. 成型性能 


    在(zai)(zai)低溫環境中有良好的組織穩(wen)定性,因此冷變形(xing)、深沖壓性能都很(hen)好。可在(zai)(zai)室溫下進行冷軋、冷拔(ba),也(ye)可承受彎(wan)曲、深拉等冷加工。該(gai)類鋼具有冷作硬(ying)化傾向,冷加工后(hou)強度(du)明(ming)顯上升,而塑性下降。


  2. 焊接性能(neng) 


    具有良好的焊(han)接(jie)性能,焊(han)件(jian)經焊(han)接(jie)后無需進行(xing)熱處理。


  3. 表面(mian)處理工藝 


   耐腐蝕性能良好(hao),在使用中(zhong)一般不需要(yao)表面處理。為了進(jin)一步改(gai)善耐腐蝕性能,可采用鈍化處理工藝。