奧氏體不銹鋼(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(yi)、奧氏體不銹(xiu)鋼在(zai)高溫(wen)與低溫(wen)環境中的機械(xie)性能
奧氏體不銹鋼因(yin)為(wei)其具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)抗(kang)腐蝕(shi)性,而被廣泛應(ying)(ying)用于(yu)腐蝕(shi)環境中。同時,奧氏體不銹鋼在(zai)高(gao)溫或低溫環境下,也具(ju)有(you)很優(you)異的(de)機械(xie)性能,因(yin)而在(zai)工業生產中得到十分(fen)廣泛的(de)應(ying)(ying)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不銹(xiu)鋼(gang)),00Cr19Ni9(304L不銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不(bu)銹(xiu)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。
在溫(wen)度(du)高(gao)達600℃時(shi)(shi),奧氏體(ti)不(bu)銹鋼也(ye)(ye)有(you)(you)很(hen)好的(de)(de)蠕變強度(du)。如果在不(bu)銹鋼中加入釩、鈮或(huo)鈦,在高(gao)于(yu)600℃的(de)(de)環境下也(ye)(ye)具有(you)(you)很(hen)好的(de)(de)蠕變強度(du);在奧氏體(ti)不(bu)銹鋼中加入鈮和鈦,雖(sui)然(ran)可提高(gao)其(qi)高(gao)溫(wen)蠕變強度(du),但其(qi)低溫(wen)韌性也(ye)(ye)跟著降低了。因為(wei)在高(gao)溫(wen)時(shi)(shi)不(bu)銹鋼表面結成(cheng)一層致密的(de)(de)氧化膜,所以(yi)其(qi)在高(gao)溫(wen)時(shi)(shi)耐氧化性很(hen)好。
二、合金成分和顯微結(jie)構
在可焊不銹鋼中(zhong)最(zui)重要的顯微(wei)結(jie)構是鐵素(su)體(ti)(ti)和(he)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti),盡管鉻與鎳(nie)是最(zui)主要的合金元素(su),但其(qi)他(ta)合金成(cheng)(cheng)分對(dui)不銹鋼組(zu)織(zhi)性能(neng)也(ye)有很大(da)影(ying)響。所以,鉻、鎳(nie)及其(qi)他(ta)合金成(cheng)(cheng)分對(dui)顯微(wei)組(zu)織(zhi)結(jie)構的影(ying)響也(ye)應同時(shi)考慮。鉬、鈷和(he)鈦促進奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)骨架中(zhong)δ-鐵素(su)體(ti)(ti)的形(xing)成(cheng)(cheng),這些(xie)(xie)合金元素(su)稱為(wei)鐵素(su)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元素(su);另一方面(mian),銅、錳、碳、氮和(he)鎳(nie)能(neng)促進奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng),這些(xie)(xie)合金元素(su)被稱為(wei)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元素(su)。
三、奧(ao)氏體不銹鋼的(de)耐腐蝕性
奧氏體不銹鋼是靠其表面的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo)隔斷鋼材與(yu)環境的(de)(de)(de)聯系而達到防腐(fu)蝕目的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)。這(zhe)(zhe)層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo),厚度為(wei)20A~30A,成分為(wei)Cr2O3,極其致密,與(yu)一般的(de)(de)(de)化學品不反應,氧(yang)(yang)(yang)或其他腐(fu)蝕物(wu)質無法通(tong)過這(zhe)(zhe)層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo)去腐(fu)蝕內層(ceng)金屬。如果這(zhe)(zhe)層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo)被(bei)破壞,在(zai)有(you)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)環境下(xia)立(li)即會生成新的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化膜(mo);另(ling)一方面,不銹鋼不耐應力腐(fu)蝕,其原(yuan)因是在(zai)裂紋處(chu)有(you)氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)富集效應,引起應力腐(fu)蝕。
(1) σ相(xiang)
σ 相(xiang)是一種金屬(shu)間化合物,在不(bu)銹鋼(gang)(gang)中存在時(shi)(shi),會嚴(yan)重(zhong)降低(di)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)延伸性(xing)和(he)韌性(xing),同時(shi)(shi)使不(bu)銹鋼(gang)(gang)不(bu)耐應力腐蝕(shi)和(he)其(qi)他形式的(de)(de)腐蝕(shi)。σ相(xiang)的(de)(de)存在是造(zao)成(cheng)不(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)縫(feng)延伸率(lv)低(di)的(de)(de)原因所(suo)在,所(suo)以,當焊(han)縫(feng)從982℃冷卻到537℃時(shi)(shi),應快速冷卻以防(fang)止大量(liang)σ相(xiang)的(de)(de)生(sheng)成(cheng)。快速冷卻時(shi)(shi),可(ke)能還(huan)會形成(cheng)少量(liang)σ相(xiang),但因其(qi)數量(liang)少而不(bu)會對不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)性(xing)能產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。新超級奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang),由于加入了氮,可(ke)阻止σ相(xiang)的(de)(de)形成(cheng),因而可(ke)加工成(cheng)厚板。
(2)氧化(hua)鈍化(hua)膜與活性環境
不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面(mian)在(zai)自然環境中是鈍(dun)化的,當把不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面(mian)的氧(yang)化膜擦(ca)去,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)就暴露(lu)于活性環境中,當氯離子的濃(nong)度(du)較高時(如在(zai)海水中),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)就會產(chan)生腐蝕。
a. 對(dui)化學品的抗腐蝕(shi)性能 不銹鋼對各種濃度(du)和溫度(du)的硝酸的的抗(kang)蝕性能較好(hao),304不銹鋼廣泛(fan)應(ying)用(yong)于硝酸工(gong)業(ye),但(dan)不銹鋼不耐硫酸腐蝕。
b. 海水對不銹鋼(gang)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. 不銹鋼抵抗各種腐(fu)蝕(shi)的(de)能(neng)力 一般來說,含鉻(ge)越(yue)高,不銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)蝕(shi)性越(yue)強。不銹(xiu)(xiu)鋼可以(yi)抗(kang)均勻(yun)腐蝕(shi)、磨損腐蝕(shi)及堿性腐蝕(shi);但是,在一定(ding)條件下,不銹(xiu)(xiu)鋼不耐(nai)局部腐蝕(shi)。
(3) 電化學腐蝕
當不(bu)銹鋼與異(yi)種金屬接(jie)觸時,就要考(kao)慮電(dian)化學腐蝕。但(dan)是,如(ru)果不(bu)銹鋼是正極(ji),則不(bu)會產生電(dian)流腐蝕。因此(ci),應仔細選擇不(bu)銹鋼的焊(han)接(jie)材料及不(bu)銹鋼設備(bei)的緊固件(jian)。
(4)局部(bu)腐(fu)蝕
在一定(ding)條(tiao)件下,不(bu)(bu)銹鋼對局部腐(fu)(fu)蝕(shi)是十分敏感的。在化工廠(chang)中,60%的不(bu)(bu)銹鋼設備的損壞是由于點腐(fu)(fu)蝕(shi)、裂紋腐(fu)(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂,同(tong)時(shi)還有(you)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)造成的。操作條(tiao)件及環境因素,如:pH值、溫度、氯離子、氧含量等對不(bu)(bu)銹鋼的性(xing)能也(ye)有(you)影(ying)響。
不銹鋼的局部(bu)腐(fu)蝕(shi)有:點腐(fu)蝕(shi)、間(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)蝕(shi)和晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)等。
①. 不銹(xiu)鋼的點腐蝕
不銹鋼的(de)抗(kang)腐(fu)性能(neng),依(yi)賴(lai)于(yu)其表面的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo),而氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性取決于(yu)鉬、鎳與鉻的(de)含量。另外(wai),對(dui)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)抗(kang)點(dian)(dian)腐(fu)蝕(shi)性能(neng)有貢(gong)獻的(de)元素是氮,如(ru)果氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)被破(po)壞,或者氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)不完整(zheng)(如(ru)鋼表面化(hua)(hua)(hua)(hua)學成分不均勻(yun)),或有氯離子存在,就會產(chan)生(sheng)點(dian)(dian)蝕(shi)。與焊接有關的(de)缺陷(xian),如(ru):雜(za)質、第二(er)相(xiang)、電弧沖擊處(chu)、飛濺物(wu)等都是點(dian)(dian)腐(fu)蝕(shi)發生(sheng)的(de)地方(fang)。在微(wei)觀結構方(fang)面,硫化(hua)(hua)(hua)(hua)錳雜(za)質、δ-鐵素體、σ相(xiang)都會引起(qi)點(dian)(dian)腐(fu)蝕(shi)。
②. 不銹鋼的隙(xi)腐(fu)蝕
因為金(jin)屬與(yu)金(jin)屬的連接,墊片、金(jin)屬表面結垢(gou)等,會形成一些間(jian)隙或凹槽,從(cong)而(er)導致間(jian)隙腐蝕。很多因素影響間(jian)隙腐蝕的發(fa)生及擴散。
A. 幾(ji)何尺寸因素:間隙(xi)類(lei)型(金(jin)屬(shu)(shu)-金(jin)屬(shu)(shu),金(jin)屬(shu)(shu)-異種金(jin)屬(shu)(shu))、間隙(xi)深(shen)度(du)、內(nei)外面積(ji)比(bi)等。
B. 環境因素:含氧(yang)(yang)量、氧(yang)(yang)離子濃度(du)、pH值、溫度(du)、擴(kuo)散與對流、微生物影響(xiang)等。
C. 電化學反應:金屬溶解、氧消耗(hao)、氫產生等(deng)。
D. 冶(ye)金因素:金屬組織不純(chun)、表(biao)面氧(yang)化(hua)、鈍化(hua)膜的特性等。
不銹(xiu)鋼的(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕與間(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕的(de)比較(jiao) 不銹(xiu)鋼的(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕與間(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕產(chan)生的(de)機(ji)理不同(tong)(tong),但(dan)它們的(de)擴散機(ji)理卻是相同(tong)(tong)的(de)。點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕要有(you)(you)較(jiao)高的(de)氯離子濃度(du)才發(fa)生,間(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕在(zai)較(jiao)低(di)(di)的(de)氯離子濃度(du)下也會(hui)(hui)發(fa)生。不銹(xiu)鋼在(zai)某(mou)一(yi)溶(rong)液中不會(hui)(hui)產(chan)生點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕,但(dan)有(you)(you)可能發(fa)生間(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕。在(zai)金相結(jie)構上,控制發(fa)生點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕的(de)措施(shi)一(yi)樣可以控制間(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕發(fa)生,如(ru),消除硫化(hua)錳雜質,同(tong)(tong)時能提高不銹(xiu)鋼耐點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕與間(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕的(de)能力。消除硫化(hua)錳的(de)途(tu)徑有(you)(you)3個:降低(di)(di)錳含量、降低(di)(di)硫含量和加入鈦或Zr(鋯)。
③. 不銹(xiu)鋼的應(ying)力腐蝕(shi)
所有(you)不(bu)銹鋼都會遇到應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂的(de)問題,很(hen)多環境因(yin)素與應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)有(you)關(guan)。根據應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)發生的(de)機理(li),可將應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)分為穿晶應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和晶間應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。穿晶應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)主(zhu)要發生在含氯(lv)離(li)子介質(zhi)中,很(hen)少發生在氫氧化物介質(zhi)中;晶間應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)發生在一般的(de)水溶液(ye)介質(zhi)中。影響不(bu)銹鋼應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)主(zhu)要因(yin)素有(you)氯(lv)離(li)子水溶液(ye)和堿(jian)性溶液(ye)。發生應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)臨(lin)界應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)很(hen)難確(que)定(ding),并且往往是很(hen)低的(de),一般的(de)焊接殘余(yu)應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)均大(da)于應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)臨(lin)界應(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)。
奧氏體不銹鋼的(de)氯(lv)離(li)子應(ying)力(li)腐(fu)蝕: 奧氏體不(bu)銹鋼氯離(li)(li)子(zi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)是(shi)穿晶應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)。影響應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)因素有:氯離(li)(li)子(zi)濃度、含(han)氧(yang)量、溫度、應(ying)(ying)力(li)(li)(li)大小和(he)溶液的(de)pH值(zhi)。一般(ban)來(lai)說,當氯離(li)(li)子(zi)含(han)量大于(yu)300×106時,會產(chan)生應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi);當氯離(li)(li)子(zi)含(han)量小于(yu)20×106時,不(bu)會產(chan)生應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)。很多(duo)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)發(fa)生于(yu)75℃以上;而低于(yu)50℃,一般(ban)不(bu)會產(chan)生應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)。
堿性(xing)應(ying)力腐蝕開裂(lie): 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。
不銹鋼中鎳(nie)含量對應(ying)力(li)腐(fu)蝕的影響: 當不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)含(han)鎳量(liang)(liang)在8%~12%之間時(shi),發生應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)傾向性最大,而不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)304、316的(de)(de)含(han)鎳量(liang)(liang)正好在此(ci)(ci)區間。降(jiang)低含(han)鎳量(liang)(liang)雖可提高(gao)其抗(kang)(kang)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕能力(li),但會(hui)使不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)內鐵(tie)素體增加。增加不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)鎳含(han)量(liang)(liang),也可提高(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)(kang)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕能力(li)。因此(ci)(ci),可以(yi)認為(wei),含(han)鎳量(liang)(liang)大于22%時(shi)不(bu)(bu)會(hui)產生應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕。
奧氏體不銹鋼焊縫的應力(li)腐蝕: 在(zai)氯離子溶液中(zhong),有應(ying)力作用的(de)奧氏體不銹鋼都會產生(sheng)穿(chuan)晶(jing)應(ying)力腐蝕(shi)。焊(han)接(jie)部位特(te)別容易產生(sheng)應(ying)力腐蝕(shi),是(shi)(shi)由于以下三個原因(yin):一是(shi)(shi)焊(han)接(jie)部位殘留有很大的(de)拉伸應(ying)力(除非進行(xing)焊(han)后熱(re)處理(li));二是(shi)(shi)焊(han)接(jie)部位常常是(shi)(shi)應(ying)力集中(zhong)的(de)地(di)方;三是(shi)(shi)加熱(re)會產生(sheng)一些對應(ying)力腐蝕(shi)敏感的(de)金(jin)相組(zu)織。為了防止晶(jing)間應(ying)力腐蝕(shi),焊(han)后進行(xing)熱(re)處理(li)是(shi)(shi)十分必要和有效(xiao)的(de)。
④. 晶間(jian)腐蝕(shi)
當(dang)不銹鋼(gang)含碳(tan)(tan)量大于(yu)0.5%,經過(guo)500℃~900℃加熱后(hou),對晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕最為敏感,而這(zhe)個溫(wen)度范圍正好(hao)在(zai)焊接(jie)區域的(de)溫(wen)度范圍內。不銹鋼(gang)焊縫(feng)對晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕的(de)敏感程度取決于(yu)焊接(jie)參數及板厚,因為這(zhe)些參數決定了鋼(gang)材(cai)處于(yu)臨界溫(wen)度的(de)時間(jian)(jian)。鋼(gang)材(cai)的(de)敏化(hua)溫(wen)度與時間(jian)(jian)的(de)關(guan)系(xi)如圖1-6所示(shi)。在(zai)圖1-6中,曲線表示(shi)碳(tan)(tan)化(hua)物析出所需(xu)的(de)時間(jian)(jian)與碳(tan)(tan)含量的(de)關(guan)系(xi),曲線的(de)右邊(bian)表示(shi)碳(tan)(tan)化(hua)物已(yi)析出。
影響(xiang)奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)縫晶間腐(fu)蝕的(de)因素,與影響(xiang)奧氏體不銹鋼(gang)晶間腐(fu)蝕的(de)因素相似:
A. 金屬的化學組成(cheng)(cheng)和金相組織,主要成(cheng)(cheng)分是碳含(han)量(liang)(liang),碳含(han)量(liang)(liang)高是有害的。鐵素體的存在(zai)可以防止晶(jing)間腐蝕,但粗大的晶(jing)粒會加速晶(jing)間腐蝕;
B. 焊接前鋼(gang)材(cai)的(de)受熱情況(kuang),如果鋼(gang)材(cai)受過(guo)550℃~850℃加(jia)熱則鋼(gang)材(cai)容易(yi)發生(sheng)晶間(jian)腐蝕;
C. 加工焊接(jie)過(guo)程中、使用過(guo)程中存在(zai)應力;
D. 工作環(huan)(huan)(huan)境:不銹鋼在腐(fu)蝕環(huan)(huan)(huan)境中(zhong)易(yi)發生晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕。但是(shi),不是(shi)所有的環(huan)(huan)(huan)境都會(hui)產(chan)生焊(han)(han)縫(feng)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕,只(zhi)有在氧化性環(huan)(huan)(huan)境下才會(hui)產(chan)生焊(han)(han)縫(feng)品間(jian)腐(fu)蝕,焊(han)(han)縫(feng)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕經(jing)常發生在中(zhong)等氧化性環(huan)(huan)(huan)境中(zhong)。
防止焊縫晶(jing)間腐蝕的措施:
a.對厚板,焊后應進(jin)行熱(re)處理;
b.選擇穩定性(xing)好的低碳不銹(xiu)鋼(gang),如304L、347等;
c.適量低溫加熱(re)(線能量3kJ/cm,層間溫度低于175℃);
d.焊接材(cai)料(焊絲)碳(tan)含量應是(shi)極低(di)的(de),最(zui)大限度(du)地降低(di)碳(tan)在焊縫(feng)金屬(shu)中的(de)含量,達(da)到低(di)于碳(tan)在18-8型不銹鋼(gang)中室溫(wen)溶解極限值以下,使碳(tan)不可能與鉻生成鉻的(de)碳(tan)化物,從(cong)而從(cong)根(gen)本上消(xiao)除晶界的(de)貧鉻區;
e.提(ti)高焊接材料(焊絲)的(de)(de)鈦(tai)(tai)、鈮(ni)、鉭和鋯(gao)等(deng)的(de)(de)含量,在焊縫金屬中滲入(ru)比鉻(ge)(ge)(ge)更容易(yi)與碳結(jie)合(he)的(de)(de)穩定(ding)化(hua)元素,如(ru)鈦(tai)(tai)、鈮(ni)、鉭和鋯(gao)等(deng)。一般認(ren)為鈦(tai)(tai)碳比大(da)(da)于5倍時(shi),才(cai)(cai)能提(ti)高抗(kang)晶(jing)間腐蝕(shi)的(de)(de)能力。而試驗結(jie)果認(ren)為鈦(tai)(tai)碳比大(da)(da)于或(huo)等(deng)于6.7倍時(shi),才(cai)(cai)有明(ming)顯的(de)(de)效果;大(da)(da)于7.8倍時(shi),才(cai)(cai)能徹底地(di)改善晶(jing)間腐蝕(shi)的(de)(de)傾向(xiang)。這是由于鈦(tai)(tai)能充分地(di)將碳化(hua)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)置換(huan)出來,消除了(le)晶(jing)界的(de)(de)貧鉻(ge)(ge)(ge)地(di)帶(dai),從而改善了(le)抗(kang)腐蝕(shi)性。
通過使用低碳不銹鋼(gang)和焊(han)接材料(焊(han)絲),可以(yi)(yi)克服(fu)焊(han)縫晶間腐蝕。但是也存在以(yi)(yi)下缺點:
I. 低(di)碳不(bu)銹鋼焊縫強度低(di);
II. 具有(you)穩定(ding)組織結構的不銹鋼(gang)易熱裂。
具有(you)穩定組(zu)織的不銹鋼容易在局部析(xi)出碳化物,從而導致晶(jing)間腐蝕,這種(zhong)晶(jing)間腐蝕也稱作(zuo)刀口腐蝕。
⑤. 刀口(kou)腐(fu)蝕
當焊(han)接321、347不銹鋼(gang)時,受熱(re)部(bu)分的溫(wen)(wen)度(du)高達1150℃,這(zhe)個(ge)溫(wen)(wen)度(du)導(dao)致TiC和NbC部(bu)分析(xi)出。這(zhe)時,碳在(zai)靠近焊(han)縫處(chu)(chu)富(fu)集(ji)成(cheng)一個(ge)很窄的富(fu)集(ji)區(qu)域(yu),在(zai)焊(han)縫冷(leng)卻時,形(xing)成(cheng)碳鉻化合(he)物。這(zhe)個(ge)碳富(fu)集(ji)區(qu)域(yu),只有(you)幾個(ge)晶粒寬,能(neng)(neng)長久(jiu)形(xing)成(cheng)一條細線(xian),稱晶間(jian)腐(fu)蝕線(xian),也(ye)叫刀(dao)口(kou)腐(fu)蝕。含鈮不銹鋼(gang)比(bi)含鈦不銹鋼(gang)更(geng)能(neng)(neng)抵抗刀(dao)口(kou)腐(fu)蝕,提高熱(re)處(chu)(chu)理溫(wen)(wen)度(du)不能(neng)(neng)消除(chu)刀(dao)口(kou)腐(fu)蝕。刀(dao)口(kou)腐(fu)蝕與晶間(jian)腐(fu)蝕有(you)以(yi)下區(qu)別:
A. 刀(dao)口腐蝕發(fa)生在緊鄰(lin)焊縫很窄的區(qu)域(yu)內,而(er)焊縫晶間腐蝕發(fa)生在離(li)焊縫較(jiao)遠的區(qu)域(yu);
B. 刀口(kou)腐蝕發生在穩(wen)定型不銹鋼中(zhong);
C. 受熱的情況不(bu)一樣。
通(tong)過適當選擇焊接參(can)數(shu)及(ji)熱處(chu)理參(can)數(shu)可避(bi)免(mian)刀口腐蝕(shi)。
四、奧氏(shi)體不銹鋼的工藝性(xing)能
1. 成型性能
在低溫環(huan)境中有良好(hao)的(de)組(zu)織穩定(ding)性(xing)(xing),因(yin)此冷變形、深沖(chong)壓性(xing)(xing)能(neng)都很好(hao)。可在室溫下進行(xing)冷軋、冷拔,也可承(cheng)受彎曲、深拉等(deng)冷加工。該類鋼(gang)具有冷作硬化傾向,冷加工后強度明(ming)顯上升,而(er)塑性(xing)(xing)下降(jiang)。
2. 焊(han)接性(xing)能
具有(you)良好的(de)焊(han)(han)接性能,焊(han)(han)件(jian)經焊(han)(han)接后(hou)無(wu)需進行(xing)熱處理。
3. 表(biao)面處理工(gong)藝
耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能良好,在使用中(zhong)一般不需(xu)要表面(mian)處(chu)理(li)。為了進一步改善耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能,可采用鈍(dun)化處(chu)理(li)工藝。