奧(ao)氏(shi)體不銹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(yi)、奧氏體(ti)不銹鋼在高(gao)溫(wen)與低溫(wen)環境中的機械性能(neng)


奧氏(shi)體不(bu)銹鋼因(yin)為其具有較高的(de)抗(kang)腐蝕(shi)性,而(er)被廣泛(fan)應(ying)用(yong)于腐蝕(shi)環境(jing)中(zhong)。同(tong)時,奧氏(shi)體不(bu)銹鋼在高溫或低溫環境(jing)下(xia),也具有很優異(yi)的(de)機械(xie)性能,因(yin)而(er)在工業生(sheng)產中(zhong)得到(dao)十分廣泛(fan)的(de)應(ying)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不銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹(xiu)鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不(bu)銹鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。


 在(zai)(zai)(zai)(zai)溫度高(gao)達(da)600℃時(shi),奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)也(ye)有(you)很好(hao)的蠕變強度。如果在(zai)(zai)(zai)(zai)不(bu)銹鋼(gang)中加入釩、鈮或鈦,在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)于600℃的環境下也(ye)具有(you)很好(hao)的蠕變強度;在(zai)(zai)(zai)(zai)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中加入鈮和鈦,雖然可提(ti)高(gao)其(qi)高(gao)溫蠕變強度,但其(qi)低(di)溫韌性也(ye)跟(gen)著(zhu)降低(di)了。因為(wei)在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)溫時(shi)不(bu)銹鋼(gang)表面結成一層致密的氧化膜,所以其(qi)在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)溫時(shi)耐氧化性很好(hao)。


二、合(he)金(jin)成分(fen)和顯微(wei)結構


在可焊不銹鋼(gang)中最重要(yao)的(de)(de)顯微結構(gou)是鐵素(su)體(ti)(ti)和(he)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti),盡管(guan)鉻與(yu)鎳是最主(zhu)要(yao)的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)(jin)元素(su),但其他(ta)合(he)金(jin)(jin)(jin)成(cheng)分(fen)對(dui)不銹鋼(gang)組織性能也有很大影響。所(suo)以,鉻、鎳及其他(ta)合(he)金(jin)(jin)(jin)成(cheng)分(fen)對(dui)顯微組織結構(gou)的(de)(de)影響也應同時考(kao)慮。鉬、鈷和(he)鈦促進奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)骨架(jia)中δ-鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)形成(cheng),這些(xie)合(he)金(jin)(jin)(jin)元素(su)稱為鐵素(su)體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su);另一方(fang)面,銅、錳、碳、氮(dan)和(he)鎳能促進奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形成(cheng),這些(xie)合(he)金(jin)(jin)(jin)元素(su)被稱為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su)。


三、奧氏體不(bu)銹鋼的(de)耐腐蝕性


 奧氏體不(bu)銹鋼是(shi)靠其(qi)表面的氧化(hua)膜(mo)隔斷鋼材(cai)與(yu)環(huan)境的聯系而達到防腐(fu)蝕(shi)目的的。這層(ceng)(ceng)氧化(hua)膜(mo),厚度(du)為(wei)20A~30A,成分(fen)為(wei)Cr2O3,極其(qi)致(zhi)密,與(yu)一般的化(hua)學品不(bu)反應(ying),氧或其(qi)他腐(fu)蝕(shi)物質無(wu)法通過這層(ceng)(ceng)氧化(hua)膜(mo)去(qu)腐(fu)蝕(shi)內層(ceng)(ceng)金屬。如果這層(ceng)(ceng)氧化(hua)膜(mo)被(bei)破壞,在有(you)氧的環(huan)境下立即(ji)會生成新(xin)的氧化(hua)膜(mo);另一方面,不(bu)銹鋼不(bu)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi),其(qi)原因(yin)是(shi)在裂(lie)紋處有(you)氧的富(fu)集效應(ying),引起應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。


(1) σ相


 σ 相是(shi)(shi)一種(zhong)金屬間化合物,在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中存在時(shi)(shi),會(hui)(hui)(hui)嚴重降低不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)延伸性(xing)和韌(ren)性(xing),同(tong)時(shi)(shi)使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)不(bu)耐應(ying)力(li)腐蝕和其他形式的(de)腐蝕。σ相的(de)存在是(shi)(shi)造(zao)成不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊縫(feng)延伸率(lv)低的(de)原因(yin)所在,所以(yi),當焊縫(feng)從(cong)982℃冷(leng)卻(que)到537℃時(shi)(shi),應(ying)快速(su)冷(leng)卻(que)以(yi)防止(zhi)(zhi)大量(liang)(liang)σ相的(de)生成。快速(su)冷(leng)卻(que)時(shi)(shi),可能還會(hui)(hui)(hui)形成少量(liang)(liang)σ相,但(dan)因(yin)其數量(liang)(liang)少而不(bu)會(hui)(hui)(hui)對(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)性(xing)能產生影響。新超級(ji)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),由于加(jia)入了氮(dan),可阻止(zhi)(zhi)σ相的(de)形成,因(yin)而可加(jia)工成厚板。


(2)氧化鈍(dun)化膜(mo)與活(huo)性環境


不(bu)銹鋼表面(mian)在自然環(huan)境中(zhong)(zhong)(zhong)是鈍(dun)化(hua)的(de),當把(ba)不(bu)銹鋼表面(mian)的(de)氧(yang)化(hua)膜(mo)擦去,不(bu)銹鋼就暴露于活(huo)性(xing)環(huan)境中(zhong)(zhong)(zhong),當氯離(li)子的(de)濃(nong)度較(jiao)高時(如在海水中(zhong)(zhong)(zhong)),不(bu)銹鋼就會(hui)產生腐蝕。


  a. 對化學品的(de)抗腐蝕(shi)性能  不(bu)銹鋼對各種濃度和(he)溫度的(de)(de)硝酸的(de)(de)的(de)(de)抗蝕性能較(jiao)好(hao),304不(bu)銹鋼廣泛應用于硝酸工業,但(dan)不(bu)銹鋼不(bu)耐硫酸腐蝕。


  b. 海(hai)水對(dui)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(di)抗(kang)各種腐蝕的能(neng)力  一般來(lai)說,含鉻越(yue)高,不銹(xiu)鋼耐蝕性越(yue)強。不銹(xiu)鋼可(ke)以抗均勻(yun)腐(fu)(fu)蝕、磨損腐(fu)(fu)蝕及(ji)堿(jian)性腐(fu)(fu)蝕;但是,在一定條件下(xia),不銹(xiu)鋼不耐局(ju)部腐(fu)(fu)蝕。


(3) 電化學腐蝕(shi)


 當(dang)不銹(xiu)鋼與異種金屬接觸時,就要考(kao)慮電化學腐蝕(shi)。但是,如果不銹(xiu)鋼是正極,則不會產生(sheng)電流(liu)腐蝕(shi)。因此(ci),應仔(zi)細選擇不銹(xiu)鋼的(de)焊接材料及不銹(xiu)鋼設備(bei)的(de)緊固件。


(4)局部(bu)腐蝕


  在一定條(tiao)件(jian)下(xia),不(bu)銹(xiu)鋼對局(ju)部腐蝕(shi)(shi)是(shi)十分敏感的(de)。在化工廠(chang)中(zhong),60%的(de)不(bu)銹(xiu)鋼設備(bei)的(de)損(sun)壞是(shi)由于點腐蝕(shi)(shi)、裂紋腐蝕(shi)(shi)、應力腐蝕(shi)(shi)開裂,同時(shi)還有晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)造(zao)成的(de)。操作條(tiao)件(jian)及環境因素(su),如:pH值、溫(wen)度、氯離子(zi)、氧含量等對不(bu)銹(xiu)鋼的(de)性能也(ye)有影響。


  不銹(xiu)鋼的局部腐(fu)蝕(shi)有:點腐(fu)蝕(shi)、間(jian)隙腐(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)蝕(shi)和晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)等。

 

   ①. 不(bu)銹鋼的點腐蝕


   不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)腐(fu)(fu)性(xing)能,依賴于其(qi)表面的(de)(de)氧(yang)化膜,而氧(yang)化膜的(de)(de)抗(kang)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)取決于鉬(mu)、鎳(nie)與(yu)鉻(ge)的(de)(de)含量。另外,對氧(yang)化膜抗(kang)點腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能有貢(gong)獻的(de)(de)元素(su)是氮,如(ru)(ru)果氧(yang)化膜被(bei)破(po)壞,或(huo)者(zhe)氧(yang)化膜不(bu)(bu)完(wan)整(zheng)(如(ru)(ru)鋼(gang)表面化學成(cheng)分不(bu)(bu)均勻),或(huo)有氯離(li)子(zi)存在(zai),就會(hui)產生點蝕(shi)。與(yu)焊接有關的(de)(de)缺陷(xian),如(ru)(ru):雜質、第(di)二相(xiang)(xiang)、電弧沖擊處、飛濺物等都是點腐(fu)(fu)蝕(shi)發生的(de)(de)地方(fang)。在(zai)微觀結構(gou)方(fang)面,硫化錳(meng)雜質、δ-鐵(tie)素(su)體、σ相(xiang)(xiang)都會(hui)引(yin)起(qi)點腐(fu)(fu)蝕(shi)。


   ②. 不銹鋼的隙腐蝕


   因為金(jin)(jin)屬與金(jin)(jin)屬的連(lian)接,墊片(pian)、金(jin)(jin)屬表面結垢等,會(hui)形成一些間(jian)隙或凹槽,從(cong)而導致(zhi)間(jian)隙腐蝕(shi)。很(hen)多因素影響(xiang)間(jian)隙腐蝕(shi)的發生(sheng)及(ji)擴散。


   A. 幾何尺寸因素:間(jian)隙類型(金(jin)屬-金(jin)屬,金(jin)屬-異種金(jin)屬)、間(jian)隙深度、內外面積(ji)比等。


   B. 環境(jing)因素:含氧量、氧離子濃度(du)、pH值、溫度(du)、擴散與對流、微生物影(ying)響等(deng)。


   C. 電化學反應:金屬溶解、氧消(xiao)耗、氫產(chan)生等(deng)。


   D. 冶金因(yin)素:金屬(shu)組織不純、表面(mian)氧化、鈍化膜的特性等。


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)間隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)比較(jiao) 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)間隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)機(ji)理不(bu)同(tong),但它們的(de)(de)擴散機(ji)理卻是(shi)相同(tong)的(de)(de)。點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)要有較(jiao)高的(de)(de)氯(lv)離子濃(nong)度才發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng),間隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)在(zai)較(jiao)低的(de)(de)氯(lv)離子濃(nong)度下(xia)也(ye)會(hui)(hui)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)某一(yi)溶液中不(bu)會(hui)(hui)產生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),但有可(ke)能(neng)(neng)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)間隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。在(zai)金相結構上,控制(zhi)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)措施一(yi)樣可(ke)以(yi)控制(zhi)間隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng),如,消(xiao)除硫化錳雜質,同(tong)時能(neng)(neng)提高不(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐點(dian)(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)間隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)(neng)力。消(xiao)除硫化錳的(de)(de)途徑有3個:降低錳含量(liang)(liang)、降低硫含量(liang)(liang)和加入鈦或Zr(鋯)。


  ③. 不銹鋼的應力腐蝕


  所(suo)有(you)(you)不銹鋼都會(hui)遇到應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)開裂的問題,很(hen)(hen)多(duo)環(huan)境因素與應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)有(you)(you)關。根(gen)據應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)發生(sheng)(sheng)的機(ji)理,可將(jiang)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)分為穿晶應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和晶間應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。穿晶應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)主要發生(sheng)(sheng)在(zai)含(han)氯離子(zi)介質中,很(hen)(hen)少發生(sheng)(sheng)在(zai)氫氧化物介質中;晶間應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)發生(sheng)(sheng)在(zai)一(yi)般(ban)的水(shui)溶液(ye)(ye)介質中。影響不銹鋼應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的主要因素有(you)(you)氯離子(zi)水(shui)溶液(ye)(ye)和堿性溶液(ye)(ye)。發生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的臨界應(ying)(ying)力(li)很(hen)(hen)難(nan)確定(ding),并且往(wang)往(wang)是很(hen)(hen)低的,一(yi)般(ban)的焊(han)接(jie)殘余應(ying)(ying)力(li)均(jun)大于應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)臨界應(ying)(ying)力(li)。


   奧(ao)氏體不銹鋼的氯離子應力腐蝕: 奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼氯(lv)離(li)子(zi)(zi)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)是穿晶應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)。影響應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)因素有:氯(lv)離(li)子(zi)(zi)濃度、含(han)氧量(liang)、溫度、應(ying)力大小(xiao)和溶液的(de)pH值。一般(ban)來說,當氯(lv)離(li)子(zi)(zi)含(han)量(liang)大于(yu)(yu)300×106時,會產(chan)(chan)生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi);當氯(lv)離(li)子(zi)(zi)含(han)量(liang)小(xiao)于(yu)(yu)20×106時,不(bu)(bu)會產(chan)(chan)生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)。很多應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生(sheng)于(yu)(yu)75℃以上;而低于(yu)(yu)50℃,一般(ban)不(bu)(bu)會產(chan)(chan)生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)。


  堿(jian)性應力(li)腐(fu)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(nie)含量對應力腐蝕的影響:  當不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的含(han)(han)鎳量在(zai)8%~12%之間時,發生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的傾(qing)向性(xing)最(zui)大,而(er)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)304、316的含(han)(han)鎳量正(zheng)好在(zai)此(ci)區間。降低含(han)(han)鎳量雖可(ke)提(ti)高其抗應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)能力(li)(li),但會使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)內鐵素體增(zeng)加(jia)。增(zeng)加(jia)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中的鎳含(han)(han)量,也可(ke)提(ti)高不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的抗應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)能力(li)(li)。因此(ci),可(ke)以認為,含(han)(han)鎳量大于22%時不(bu)(bu)會產生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)。


   奧氏(shi)體不銹鋼焊縫的應力腐(fu)蝕: 在氯(lv)離子(zi)溶液中,有(you)應(ying)(ying)(ying)力(li)作用的(de)(de)奧氏體(ti)不銹鋼都會產(chan)生穿(chuan)晶(jing)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕。焊(han)(han)接部(bu)位(wei)特(te)別容易產(chan)生應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕,是(shi)由于以下三個(ge)原因:一(yi)是(shi)焊(han)(han)接部(bu)位(wei)殘留有(you)很大的(de)(de)拉伸(shen)應(ying)(ying)(ying)力(li)(除非(fei)進行焊(han)(han)后(hou)熱(re)處理);二是(shi)焊(han)(han)接部(bu)位(wei)常常是(shi)應(ying)(ying)(ying)力(li)集中的(de)(de)地(di)方;三是(shi)加熱(re)會產(chan)生一(yi)些對應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕敏感的(de)(de)金相組織(zhi)。為了防止晶(jing)間應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕,焊(han)(han)后(hou)進行熱(re)處理是(shi)十分(fen)必要和有(you)效(xiao)的(de)(de)。


④. 晶間腐蝕


  當不(bu)銹鋼(gang)(gang)含碳(tan)量大于0.5%,經過500℃~900℃加熱后,對(dui)晶間(jian)腐蝕最為敏(min)(min)(min)感,而這(zhe)個(ge)溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)正好在焊接區域(yu)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)內。不(bu)銹鋼(gang)(gang)焊縫對(dui)晶間(jian)腐蝕的(de)(de)敏(min)(min)(min)感程度(du)取決于焊接參數(shu)及板厚,因(yin)為這(zhe)些(xie)參數(shu)決定了鋼(gang)(gang)材處(chu)于臨界溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)時(shi)間(jian)。鋼(gang)(gang)材的(de)(de)敏(min)(min)(min)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)與時(shi)間(jian)的(de)(de)關系如(ru)圖1-6所示(shi)。在圖1-6中,曲線表示(shi)碳(tan)化(hua)物析(xi)出(chu)所需的(de)(de)時(shi)間(jian)與碳(tan)含量的(de)(de)關系,曲線的(de)(de)右邊表示(shi)碳(tan)化(hua)物已(yi)析(xi)出(chu)。


 影(ying)響奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼焊縫晶間腐蝕的(de)因素,與(yu)影(ying)響奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼晶間腐蝕的(de)因素相似(si):


  A. 金(jin)屬(shu)的(de)化學組成和金(jin)相組織,主要成分是碳含量(liang),碳含量(liang)高是有(you)害(hai)的(de)。鐵(tie)素體的(de)存在可以防止晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)(shi),但粗大的(de)晶(jing)(jing)粒(li)會加速晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)(shi);


  B. 焊接(jie)前鋼(gang)材的受熱情況,如果鋼(gang)材受過550℃~850℃加熱則鋼(gang)材容易發(fa)生晶間腐蝕;


  C. 加工焊接(jie)過程中、使用(yong)過程中存在(zai)應力;


 D. 工作(zuo)環(huan)境:不銹鋼在(zai)(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)環(huan)境中易發生(sheng)(sheng)晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。但是,不是所有(you)的環(huan)境都會產(chan)生(sheng)(sheng)焊(han)縫晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),只有(you)在(zai)(zai)氧(yang)化性環(huan)境下(xia)才會產(chan)生(sheng)(sheng)焊(han)縫品(pin)間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),焊(han)縫晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)經常(chang)發生(sheng)(sheng)在(zai)(zai)中等氧(yang)化性環(huan)境中。


  防止(zhi)焊縫晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)措施:


  a.對厚板,焊(han)后應進行熱處理;


  b.選擇穩定性好(hao)的低碳不銹鋼(gang),如304L、347等;


 c.適量低(di)溫加熱(re)(線能量3kJ/cm,層間溫度低(di)于(yu)175℃);


 d.焊(han)接材料(焊(han)絲)碳含量應是(shi)極(ji)低的,最大限度地(di)降低碳在焊(han)縫金屬中的含量,達到低于碳在18-8型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中室(shi)溫溶解(jie)極(ji)限值以(yi)下,使碳不(bu)可能與鉻(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(gao)焊(han)(han)接材料(liao)(焊(han)(han)絲)的(de)(de)(de)(de)鈦、鈮、鉭(tan)和鋯(gao)等的(de)(de)(de)(de)含量,在焊(han)(han)縫金屬中滲入比鉻更容易與碳結合的(de)(de)(de)(de)穩定化(hua)元素,如(ru)鈦、鈮、鉭(tan)和鋯(gao)等。一般認為鈦碳比大于5倍(bei)時,才能提(ti)高(gao)抗晶間腐蝕的(de)(de)(de)(de)能力。而試驗結果(guo)認為鈦碳比大于或等于6.7倍(bei)時,才有明顯的(de)(de)(de)(de)效果(guo);大于7.8倍(bei)時,才能徹底地(di)改善(shan)晶間腐蝕的(de)(de)(de)(de)傾向(xiang)。這是由于鈦能充分(fen)地(di)將(jiang)碳化(hua)鉻的(de)(de)(de)(de)鉻置換出(chu)來,消除了晶界的(de)(de)(de)(de)貧鉻地(di)帶,從而改善(shan)了抗腐蝕性。


 通過使用低(di)碳不銹鋼和(he)焊接(jie)材料(焊絲),可(ke)以克服焊縫晶間腐蝕。但是也(ye)存在以下缺(que)點:


  I. 低碳不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)縫強度低;


 II. 具有穩定組(zu)織結構的不(bu)銹鋼(gang)易熱裂。


  具有穩定組織的不銹鋼容(rong)易(yi)在局部析出(chu)碳化(hua)物,從而導(dao)致(zhi)晶間(jian)腐蝕(shi),這種晶間(jian)腐蝕(shi)也稱作刀口腐蝕(shi)。


 ⑤. 刀口腐蝕


 當焊(han)接(jie)321、347不(bu)銹鋼(gang)時(shi),受(shou)熱部分的溫度高達1150℃,這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)溫度導致(zhi)TiC和NbC部分析(xi)出。這(zhe)(zhe)時(shi),碳(tan)在(zai)靠近焊(han)縫處(chu)富集成一個(ge)(ge)很窄的富集區域,在(zai)焊(han)縫冷卻(que)時(shi),形成碳(tan)鉻化合物(wu)。這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)碳(tan)富集區域,只有幾個(ge)(ge)晶(jing)(jing)(jing)粒寬,能長(chang)久形成一條(tiao)細(xi)線,稱晶(jing)(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)線,也(ye)叫刀(dao)口腐(fu)蝕(shi)(shi)。含(han)鈮不(bu)銹鋼(gang)比含(han)鈦不(bu)銹鋼(gang)更能抵抗刀(dao)口腐(fu)蝕(shi)(shi),提(ti)高熱處(chu)理溫度不(bu)能消除刀(dao)口腐(fu)蝕(shi)(shi)。刀(dao)口腐(fu)蝕(shi)(shi)與晶(jing)(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)有以(yi)下區別:


  A. 刀(dao)口腐(fu)蝕發生在(zai)緊鄰(lin)焊縫(feng)很窄的區(qu)域內,而焊縫(feng)晶間腐(fu)蝕發生在(zai)離焊縫(feng)較遠的區(qu)域;


  B. 刀口(kou)腐蝕發生在穩定型不銹(xiu)鋼(gang)中;


  C. 受熱(re)的情況不(bu)一樣。


 通過適當選擇焊接參(can)數(shu)及(ji)熱(re)處理參(can)數(shu)可避免刀口腐蝕。


四(si)、奧(ao)氏體不銹鋼的(de)工藝性能


  1. 成型(xing)性能 


    在(zai)(zai)低(di)溫環境中(zhong)有良好(hao)的組(zu)織穩(wen)定(ding)性,因此冷(leng)變形、深沖壓性能都(dou)很(hen)好(hao)。可(ke)(ke)在(zai)(zai)室(shi)溫下(xia)進(jin)行冷(leng)軋、冷(leng)拔,也(ye)可(ke)(ke)承受彎曲、深拉等冷(leng)加工(gong)。該(gai)類鋼(gang)具(ju)有冷(leng)作硬化傾向,冷(leng)加工(gong)后強度(du)明顯上升,而塑性下(xia)降。


  2. 焊接性(xing)能(neng) 


    具有(you)良好(hao)的焊(han)接(jie)性能,焊(han)件(jian)經焊(han)接(jie)后無需(xu)進行熱處理。


  3. 表面處理工(gong)藝 


   耐(nai)(nai)腐蝕性能良好,在使用中一般(ban)不(bu)需要表面(mian)處理。為(wei)了(le)進一步改善耐(nai)(nai)腐蝕性能,可采(cai)用鈍化處理工藝。