一、現象


   在應力與介質共同作用下而引起的一種局部斷裂,常見的穿晶型應力腐蝕示意圖見圖8.16。實際遇到的不銹鋼使用過程中出現的穿晶應力腐蝕宏觀和微觀形貌見圖8.17。應力為不銹鋼管本身的殘余應力,實測為100~150MPa,介質為含有Cl-的水。


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二(er)、原因


  不銹鋼產生應力(li)(li)腐蝕必須同時(shi)滿(man)足(zu)三個條件(見(jian)圖(tu)8.18),即(ji)材料(liao)因(yin)素(敏感的(de)合金),環境因(yin)素(特定(ding)的(de)介質)和力(li)(li)學因(yin)素(靜的(de)拉(la)伸應力(li)(li))等三要素。


   ①. 敏感的合金(材(cai)料因素)-系指具有一定化學成分和組(zu)織結(jie)構的不(bu)銹鋼,在(zai)(zai)一些介質中對應力腐蝕(shi)敏感。但并(bing)不(bu)是任何一種(zhong)不(bu)銹鋼、在(zai)(zai)任何條件下均產生應力腐蝕(shi)斷裂。


   ②. 特定(ding)的(de)(de)介(jie)質(環(huan)境因(yin)素)-對某一敏感合金而(er)言,必須有(you)一種(zhong)或(huo)一些特定(ding)的(de)(de)腐蝕介(jie)質與它相匹配,才(cai)能產生(sheng)應力(li)腐蝕。目前,既沒有(you)對任何(he)介(jie)質都敏感的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼,也(ye)沒有(you)能引(yin)起任何(he)不(bu)銹(xiu)鋼均(jun)產生(sheng)應力(li)腐蝕斷裂(lie)的(de)(de)介(jie)質。對于(yu)18-8型鉻鎳奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼而(er)言,能引(yin)起應力(li)腐蝕的(de)(de)常見特定(ding)介(jie)質有(you)氯化物、氫氧化物和連多硫酸 等(deng)。


   ③. 靜的拉伸(shen)應力(力學因素)-如(ru)果不存在靜的拉伸(shen)應力,即使有敏感的合金(jin)與特定的介質的配合,應力腐蝕同樣不會發生。


  三個條件共同(tong)作用(yong)導致(zhi)不(bu)銹(xiu)鋼產生應力腐蝕(shi)斷裂,國內外這(zhe)方面的重大事故很多,此處無(wu)法一一列舉(ju)。


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三(san)、防(fang)止措施(shi)


設法去除應力腐蝕三個必要條件中的一個因素,便可防止不銹鋼(gang)應力腐蝕(shi)的出現。


   ①. 在不銹鋼的生產、設備加工和使用過程中,降低和消除不銹鋼管的殘余應力或造成壓應力。例如,采用在不銹鋼管(guan)表面進行噴丸處理可取得明顯效果(見圖8.19)。但此種處理不適用于易產生點腐蝕的條件。因為穿過壓應力層的點蝕底部則處于高拉應力區,反而會使應力腐蝕過程加速。


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  ②. 降(jiang)低介質(zhi)溫度(du)(du)和(he)水介質(zhi)中(zhong)(zhong)的Cl-濃度(du)(du),防止Cl-蒸(zheng)發濃縮(suo)和(he)在不銹鋼管(guan)表面富集(ji)的條件;鉻鎳不銹鋼制(zhi)鍋爐和(he)容器(qi)等(deng)需進行水壓試驗的設備,建議用去離子水,不銹鋼管(guan)制(zhi)設備和(he)構件在放置或運輸過程(cheng)中(zhong)(zhong),特別是在海洋性大氣和(he)高Cl-濃度(du)(du)的濕態環境中(zhong)(zhong),要妥善加以防護。


  ③. 選擇(ze)耐應(ying)(ying)力腐(fu)蝕材(cai)料,在含Cl-的大氣(qi)和水介質(zhi)中,為(wei)了耐應(ying)(ying)力腐(fu)蝕,在實際應(ying)(ying)用(yong)中,各種現代鐵素(su)體不銹鋼(gang)管和各種現代雙相不銹鋼(gang)管均(jun)可優先(xian)選用(yong)。



  表8.2 采用Cr-Ni奧氏體(ti)不銹鋼加工或焊后(hou)消(xiao)除應力熱(re)處理方(fang)法的參考規范


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     注(zhu):A-完(wan)全退火,1065~1120℃緩(huan)冷(leng)(leng)(leng)(leng);B-退火,850~1120℃緩(huan)冷(leng)(leng)(leng)(leng);C-固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)(li),1065~1120℃水冷(leng)(leng)(leng)(leng)或急(ji)冷(leng)(leng)(leng)(leng);D-消除應力熱處(chu)(chu)理(li)(li),850~900℃空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)或急(ji)冷(leng)(leng)(leng)(leng);E-穩定(ding)化處(chu)(chu)理(li)(li),850~900℃空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng);F-尺(chi)寸(cun)穩定(ding)熱處(chu)(chu)理(li)(li),500~600℃緩(huan)冷(leng)(leng)(leng)(leng)。(a)建(jian)議選用(yong)(yong)最適于進(jin)行焊(han)后(hou)或加(jia)工后(hou)熱處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)含(han)Ti、Nb的(de)鋼種或超低C不銹(xiu)鋼;(b)多數部件(jian)不必進(jin)行熱處(chu)(chu)理(li)(li),但在加(jia)工過程中,不銹(xiu)鋼受敏化的(de)條件(jian)下,必須進(jin)行熱處(chu)(chu)理(li)(li)時,才進(jin)行此種處(chu)(chu)理(li)(li);(c)在加(jia)工完(wan)后(hou),在進(jin)行C規范(fan)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)前(qian)提(ti)下,也能夠用(yong)(yong)A、B或D規范(fan)進(jin)行處(chu)(chu)理(li)(li)。




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