奧氏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、奧(ao)氏體不銹鋼在高(gao)溫與低溫環境中的機械性(xing)能
奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼因(yin)為(wei)其具有較高的抗腐蝕性,而(er)被廣泛應用于腐蝕環(huan)境(jing)(jing)中。同時,奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼在高溫(wen)或低溫(wen)環(huan)境(jing)(jing)下,也(ye)具有很優異的機械(xie)性能(neng),因(yin)而(er)在工業生產中得到十分廣泛的應用。
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(bu)銹鋼),00Cr19Ni9(304L不(bu)銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹(xiu)鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼(gang))和0Cr18Ni11Nb(347不銹鋼(gang))等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。
在(zai)溫(wen)(wen)(wen)度高(gao)(gao)達600℃時,奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼也有很(hen)好的(de)蠕(ru)變強(qiang)度。如果在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼中加(jia)入釩、鈮或鈦(tai),在(zai)高(gao)(gao)于600℃的(de)環境下也具有很(hen)好的(de)蠕(ru)變強(qiang)度;在(zai)奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼中加(jia)入鈮和鈦(tai),雖然可提高(gao)(gao)其高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)蠕(ru)變強(qiang)度,但其低溫(wen)(wen)(wen)韌性也跟著降低了。因為在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)時不銹(xiu)(xiu)鋼表面結成(cheng)一層致(zhi)密(mi)的(de)氧(yang)化(hua)膜,所(suo)以其在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)時耐(nai)氧(yang)化(hua)性很(hen)好。
二、合金成分和顯微結(jie)構
在可焊(han)不銹鋼中最重要的(de)顯微結(jie)構(gou)是(shi)鐵素(su)(su)體(ti)和(he)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti),盡(jin)管鉻(ge)與鎳(nie)是(shi)最主(zhu)要的(de)合(he)金元(yuan)素(su)(su),但(dan)其(qi)他(ta)合(he)金成(cheng)(cheng)分對不銹鋼組織性能(neng)(neng)也有很大影響。所以,鉻(ge)、鎳(nie)及其(qi)他(ta)合(he)金成(cheng)(cheng)分對顯微組織結(jie)構(gou)的(de)影響也應同時考慮。鉬(mu)、鈷和(he)鈦促(cu)進奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)骨架中δ-鐵素(su)(su)體(ti)的(de)形成(cheng)(cheng),這(zhe)些合(he)金元(yuan)素(su)(su)稱(cheng)為鐵素(su)(su)體(ti)形成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)(su);另一(yi)方面,銅、錳、碳、氮(dan)和(he)鎳(nie)能(neng)(neng)促(cu)進奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)形成(cheng)(cheng),這(zhe)些合(he)金元(yuan)素(su)(su)被稱(cheng)為奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)形成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)(su)。
三、奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性(xing)
奧氏體不(bu)(bu)銹鋼是(shi)靠其(qi)表面的(de)氧(yang)(yang)(yang)化膜隔斷鋼材與(yu)環(huan)境的(de)聯系而達到(dao)防腐蝕目的(de)的(de)。這層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化膜,厚度為(wei)20A~30A,成分為(wei)Cr2O3,極其(qi)致密(mi),與(yu)一(yi)般的(de)化學品不(bu)(bu)反應(ying),氧(yang)(yang)(yang)或其(qi)他腐蝕物質無(wu)法通(tong)過這層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化膜去腐蝕內(nei)層(ceng)金(jin)屬(shu)。如果這層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)化膜被破壞,在有氧(yang)(yang)(yang)的(de)環(huan)境下立(li)即會生成新的(de)氧(yang)(yang)(yang)化膜;另(ling)一(yi)方面,不(bu)(bu)銹鋼不(bu)(bu)耐(nai)應(ying)力腐蝕,其(qi)原因是(shi)在裂紋處(chu)有氧(yang)(yang)(yang)的(de)富集效應(ying),引起應(ying)力腐蝕。
(1) σ相
σ 相(xiang)(xiang)是一種金屬間化合物,在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中存在時(shi),會(hui)(hui)嚴(yan)重降低不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)延伸性(xing)和(he)韌性(xing),同時(shi)使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼不(bu)耐應力腐(fu)蝕(shi)和(he)其(qi)(qi)他形式的(de)腐(fu)蝕(shi)。σ相(xiang)(xiang)的(de)存在是造成不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼焊縫延伸率低的(de)原因(yin)所在,所以(yi),當焊縫從(cong)982℃冷卻到537℃時(shi),應快(kuai)速(su)冷卻以(yi)防止大量(liang)σ相(xiang)(xiang)的(de)生成。快(kuai)速(su)冷卻時(shi),可(ke)能還會(hui)(hui)形成少量(liang)σ相(xiang)(xiang),但因(yin)其(qi)(qi)數量(liang)少而不(bu)會(hui)(hui)對不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)性(xing)能產生影響。新超級(ji)奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,由于加入了氮(dan),可(ke)阻(zu)止σ相(xiang)(xiang)的(de)形成,因(yin)而可(ke)加工成厚(hou)板。
(2)氧(yang)化鈍化膜與(yu)活性環境
不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面在(zai)自然環境(jing)中是鈍化的(de),當(dang)把不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面的(de)氧化膜(mo)擦去,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)就暴露于活(huo)性環境(jing)中,當(dang)氯離子(zi)的(de)濃度較高時(如在(zai)海水中),不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)就會產生腐蝕。
a. 對化學品的(de)抗腐蝕性能 不(bu)銹鋼對各(ge)種(zhong)濃度(du)和溫度(du)的(de)硝酸的(de)的(de)抗(kang)蝕性(xing)能較好,304不(bu)銹鋼廣泛應用于硝酸工業,但不(bu)銹鋼不(bu)耐硫酸腐蝕。
b. 海水對(dui)不(bu)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(xiu)鋼抵抗各種腐蝕的(de)能(neng)力 一(yi)(yi)般來說,含鉻越(yue)高,不銹鋼耐蝕性(xing)越(yue)強。不銹鋼可以抗(kang)均勻腐(fu)蝕、磨損(sun)腐(fu)蝕及堿性(xing)腐(fu)蝕;但是(shi),在一(yi)(yi)定條件下,不銹鋼不耐局部腐(fu)蝕。
(3) 電化學腐(fu)蝕
當不銹鋼(gang)與異種金屬(shu)接(jie)觸(chu)時,就要考(kao)慮電(dian)化學腐蝕(shi)(shi)。但是,如果不銹鋼(gang)是正極,則不會產生電(dian)流腐蝕(shi)(shi)。因此(ci),應(ying)仔細(xi)選擇不銹鋼(gang)的焊接(jie)材料及不銹鋼(gang)設備的緊固件。
(4)局部(bu)腐(fu)蝕
在(zai)(zai)一定條件(jian)下,不(bu)(bu)銹鋼對局(ju)部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)是(shi)十(shi)分敏感的(de)(de)。在(zai)(zai)化工廠中,60%的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼設備的(de)(de)損(sun)壞是(shi)由于點腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、裂(lie)紋腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、應力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂(lie),同時(shi)還有(you)晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)造成的(de)(de)。操作條件(jian)及環境因素,如:pH值(zhi)、溫度、氯離子(zi)、氧含量等(deng)對不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)性(xing)能也有(you)影響。
不銹鋼(gang)的局部腐(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(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)等。
①. 不銹鋼的點腐(fu)蝕
不銹鋼的(de)抗(kang)腐性能,依賴于其表面的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)膜,而氧(yang)(yang)(yang)化(hua)膜的(de)抗(kang)腐蝕性取決(jue)于鉬、鎳與(yu)鉻的(de)含量。另外,對(dui)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)膜抗(kang)點(dian)(dian)腐蝕性能有貢獻的(de)元素是氮,如果氧(yang)(yang)(yang)化(hua)膜被破壞,或者氧(yang)(yang)(yang)化(hua)膜不完(wan)整(如鋼表面化(hua)學成分(fen)不均勻),或有氯離子(zi)存在(zai),就(jiu)會產生點(dian)(dian)蝕。與(yu)焊接(jie)有關的(de)缺陷(xian),如:雜(za)質、第二相(xiang)、電弧沖(chong)擊(ji)處、飛濺(jian)物等都(dou)是點(dian)(dian)腐蝕發生的(de)地(di)方。在(zai)微觀(guan)結構方面,硫化(hua)錳雜(za)質、δ-鐵(tie)素體、σ相(xiang)都(dou)會引起點(dian)(dian)腐蝕。
②. 不銹(xiu)鋼(gang)的隙腐蝕
因(yin)(yin)為(wei)金屬與金屬的連接,墊片、金屬表面結垢等,會(hui)形成一些間(jian)隙或凹槽,從而(er)導致間(jian)隙腐(fu)(fu)蝕。很多(duo)因(yin)(yin)素影響(xiang)間(jian)隙腐(fu)(fu)蝕的發生及擴散。
A. 幾(ji)何尺寸(cun)因素:間隙類型(金(jin)屬(shu)-金(jin)屬(shu),金(jin)屬(shu)-異種(zhong)金(jin)屬(shu))、間隙深度、內(nei)外面積比等。
B. 環境因素:含氧量、氧離子濃度、pH值、溫度、擴散與對(dui)流、微生物(wu)影響等。
C. 電化學(xue)反應:金屬(shu)溶(rong)解、氧消(xiao)耗、氫產(chan)生(sheng)等。
D. 冶金(jin)因(yin)素:金(jin)屬組織不(bu)純、表(biao)面氧化(hua)、鈍化(hua)膜的特性等。
不銹鋼的(de)(de)(de)點腐(fu)蝕(shi)與間(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)比較(jiao)(jiao) 不銹鋼的(de)(de)(de)點腐(fu)蝕(shi)與間(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)產生(sheng)的(de)(de)(de)機(ji)理(li)不同,但它們(men)的(de)(de)(de)擴散機(ji)理(li)卻(que)是相(xiang)同的(de)(de)(de)。點腐(fu)蝕(shi)要有較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)氯離子(zi)濃(nong)度(du)才發生(sheng),間(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)在較(jiao)(jiao)低的(de)(de)(de)氯離子(zi)濃(nong)度(du)下也(ye)會(hui)發生(sheng)。不銹鋼在某一溶液(ye)中不會(hui)產生(sheng)點腐(fu)蝕(shi),但有可能(neng)發生(sheng)間(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)。在金(jin)相(xiang)結(jie)構上,控制發生(sheng)點腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)措施一樣可以控制間(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)發生(sheng),如,消除硫(liu)化(hua)錳雜質,同時能(neng)提高(gao)不銹鋼耐(nai)點腐(fu)蝕(shi)與間(jian)(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)能(neng)力。消除硫(liu)化(hua)錳的(de)(de)(de)途徑有3個:降低錳含量(liang)(liang)、降低硫(liu)含量(liang)(liang)和加入鈦或(huo)Zr(鋯)。
③. 不銹鋼(gang)的應力(li)腐蝕(shi)
所有不(bu)銹鋼都會遇到應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂(lie)的(de)(de)問(wen)題,很(hen)多(duo)環境因素與應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)有關。根據應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)(fa)生的(de)(de)機理,可將應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)分為穿晶應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和晶間應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。穿晶應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)主要(yao)發(fa)(fa)(fa)生在含氯(lv)離子介質中(zhong),很(hen)少發(fa)(fa)(fa)生在氫(qing)氧化物介質中(zhong);晶間應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)(fa)生在一般(ban)(ban)的(de)(de)水溶(rong)液(ye)介質中(zhong)。影響(xiang)不(bu)銹鋼應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)主要(yao)因素有氯(lv)離子水溶(rong)液(ye)和堿性溶(rong)液(ye)。發(fa)(fa)(fa)生應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)臨界應(ying)(ying)力(li)很(hen)難(nan)確定,并(bing)且往(wang)往(wang)是很(hen)低的(de)(de),一般(ban)(ban)的(de)(de)焊接殘(can)余應(ying)(ying)力(li)均大于應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)臨界應(ying)(ying)力(li)。
奧氏(shi)體不銹鋼的(de)氯離子應力腐蝕: 奧氏體(ti)不銹鋼氯離(li)子(zi)(zi)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)是穿晶應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。影響應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的因素有:氯離(li)子(zi)(zi)濃度、含氧量、溫度、應(ying)力(li)大小和溶液的pH值(zhi)。一般(ban)來說,當氯離(li)子(zi)(zi)含量大于(yu)300×106時,會產(chan)生(sheng)(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi);當氯離(li)子(zi)(zi)含量小于(yu)20×106時,不會產(chan)生(sheng)(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。很(hen)多(duo)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)發(fa)生(sheng)(sheng)于(yu)75℃以上;而低于(yu)50℃,一般(ban)不會產(chan)生(sheng)(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。
堿性應力(li)腐蝕開裂(lie): 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。
不銹鋼(gang)中(zhong)鎳含(han)量對應力腐蝕(shi)的影(ying)響: 當不銹(xiu)鋼(gang)的含鎳(nie)量(liang)(liang)在(zai)(zai)8%~12%之間時(shi),發生應(ying)力(li)腐蝕(shi)的傾向性最大(da),而不銹(xiu)鋼(gang)304、316的含鎳(nie)量(liang)(liang)正好(hao)在(zai)(zai)此區間。降(jiang)低含鎳(nie)量(liang)(liang)雖可(ke)(ke)提(ti)高其抗(kang)應(ying)力(li)腐蝕(shi)能力(li),但(dan)會使(shi)不銹(xiu)鋼(gang)內鐵(tie)素體增加。增加不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的鎳(nie)含量(liang)(liang),也可(ke)(ke)提(ti)高不銹(xiu)鋼(gang)的抗(kang)應(ying)力(li)腐蝕(shi)能力(li)。因此,可(ke)(ke)以認為,含鎳(nie)量(liang)(liang)大(da)于22%時(shi)不會產生應(ying)力(li)腐蝕(shi)。
奧(ao)氏體(ti)不銹鋼焊縫的應(ying)力腐蝕(shi): 在氯離子溶液中(zhong)(zhong),有應(ying)力(li)(li)作用的奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)都會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)穿(chuan)晶(jing)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)。焊(han)(han)(han)接(jie)部(bu)位特別容易(yi)產(chan)生(sheng)(sheng)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi),是(shi)(shi)(shi)由于以下三個(ge)原因:一是(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)部(bu)位殘留有很大的拉(la)伸應(ying)力(li)(li)(除(chu)非進(jin)行焊(han)(han)(han)后熱(re)處理);二是(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)部(bu)位常(chang)常(chang)是(shi)(shi)(shi)應(ying)力(li)(li)集中(zhong)(zhong)的地方;三是(shi)(shi)(shi)加熱(re)會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)一些對應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)敏感的金相組織。為了防止晶(jing)間(jian)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi),焊(han)(han)(han)后進(jin)行熱(re)處理是(shi)(shi)(shi)十分必要和有效(xiao)的。
④. 晶(jing)間腐蝕(shi)
當不銹鋼(gang)(gang)含(han)(han)碳量(liang)大于0.5%,經(jing)過500℃~900℃加(jia)熱后,對晶間腐蝕最為敏感,而這(zhe)個(ge)溫(wen)度(du)范圍正好(hao)在(zai)焊(han)接區域(yu)的(de)溫(wen)度(du)范圍內。不銹鋼(gang)(gang)焊(han)縫對晶間腐蝕的(de)敏感程度(du)取決于焊(han)接參(can)數(shu)(shu)及板厚(hou),因(yin)為這(zhe)些參(can)數(shu)(shu)決定了鋼(gang)(gang)材處(chu)于臨界溫(wen)度(du)的(de)時間。鋼(gang)(gang)材的(de)敏化溫(wen)度(du)與(yu)時間的(de)關系如圖1-6所示。在(zai)圖1-6中,曲線(xian)表示碳化物(wu)析(xi)出所需的(de)時間與(yu)碳含(han)(han)量(liang)的(de)關系,曲線(xian)的(de)右邊表示碳化物(wu)已析(xi)出。
影響(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼焊縫晶間腐蝕(shi)的因素,與影響(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼晶間腐蝕(shi)的因素相(xiang)似(si):
A. 金屬的化學組成(cheng)和金相組織,主要成(cheng)分是(shi)碳(tan)(tan)含量(liang),碳(tan)(tan)含量(liang)高(gao)是(shi)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(li)會加速晶(jing)間腐蝕;
B. 焊接前鋼材(cai)的受熱(re)情(qing)況,如果鋼材(cai)受過550℃~850℃加熱(re)則鋼材(cai)容(rong)易發生晶間腐蝕(shi);
C. 加工焊接(jie)過程中(zhong)、使(shi)用過程中(zhong)存在應力(li);
D. 工作(zuo)環(huan)境(jing):不(bu)銹鋼在(zai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)易發(fa)生(sheng)(sheng)晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。但是(shi),不(bu)是(shi)所有的環(huan)境(jing)都會產生(sheng)(sheng)焊(han)縫晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),只有在(zai)氧(yang)化(hua)性環(huan)境(jing)下才會產生(sheng)(sheng)焊(han)縫品間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),焊(han)縫晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)經常發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)中(zhong)(zhong)等氧(yang)化(hua)性環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)。
防(fang)止焊(han)縫晶間(jian)腐蝕的(de)措施:
a.對厚板,焊后應進行熱處(chu)理;
b.選(xuan)擇(ze)穩定性好的低碳不(bu)銹鋼,如(ru)304L、347等;
c.適量低溫(wen)加熱(re)(線能量3kJ/cm,層間溫(wen)度低于(yu)175℃);
d.焊接材料(焊絲)碳(tan)含(han)量(liang)應是極低的,最大限度地降低碳(tan)在(zai)焊縫金屬中的含(han)量(liang),達到低于碳(tan)在(zai)18-8型不銹鋼中室溫溶解極限值以下,使碳(tan)不可能與鉻生成鉻的碳(tan)化(hua)物,從(cong)而從(cong)根本上消除晶(jing)界(jie)的貧鉻區;
e.提高焊(han)接材料(焊(han)絲(si))的(de)鈦、鈮、鉭和(he)鋯等(deng)的(de)含量,在焊(han)縫(feng)金(jin)屬中滲入比鉻(ge)(ge)更容易與碳結(jie)合(he)的(de)穩定化元素,如鈦、鈮、鉭和(he)鋯等(deng)。一般認為(wei)鈦碳比大(da)于(yu)5倍(bei)時(shi),才能提高抗晶間(jian)腐蝕(shi)的(de)能力(li)。而(er)試驗結(jie)果認為(wei)鈦碳比大(da)于(yu)或等(deng)于(yu)6.7倍(bei)時(shi),才有明顯的(de)效果;大(da)于(yu)7.8倍(bei)時(shi),才能徹底地(di)(di)改善晶間(jian)腐蝕(shi)的(de)傾向。這是由于(yu)鈦能充(chong)分地(di)(di)將(jiang)碳化鉻(ge)(ge)的(de)鉻(ge)(ge)置換(huan)出(chu)來,消除了(le)(le)晶界(jie)的(de)貧鉻(ge)(ge)地(di)(di)帶(dai),從而(er)改善了(le)(le)抗腐蝕(shi)性。
通過使用低碳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和焊(han)接(jie)材(cai)料(焊(han)絲),可(ke)以克服焊(han)縫(feng)晶間腐蝕。但是也(ye)存在以下缺點(dian):
I. 低碳不(bu)銹鋼(gang)焊縫強度低;
II. 具(ju)有穩定組(zu)織(zhi)結(jie)構(gou)的不銹鋼(gang)易熱裂。
具有穩定組織的不銹鋼容(rong)易在(zai)局部析出碳化物,從而導(dao)致(zhi)晶(jing)間(jian)腐蝕,這種晶(jing)間(jian)腐蝕也稱作刀口(kou)腐蝕。
⑤. 刀口腐蝕(shi)
當(dang)焊接321、347不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)時,受熱(re)(re)部(bu)分的(de)溫度高達1150℃,這(zhe)個(ge)(ge)溫度導(dao)致(zhi)TiC和NbC部(bu)分析出。這(zhe)時,碳(tan)在(zai)(zai)靠近焊縫(feng)處(chu)富(fu)集(ji)成一個(ge)(ge)很(hen)窄的(de)富(fu)集(ji)區(qu)域(yu),在(zai)(zai)焊縫(feng)冷卻(que)時,形(xing)成碳(tan)鉻(ge)化(hua)合物(wu)。這(zhe)個(ge)(ge)碳(tan)富(fu)集(ji)區(qu)域(yu),只有幾個(ge)(ge)晶粒寬,能長久形(xing)成一條細(xi)線(xian)(xian),稱晶間(jian)腐蝕線(xian)(xian),也叫刀(dao)口(kou)腐蝕。含鈮不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)比含鈦不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)更(geng)能抵(di)抗刀(dao)口(kou)腐蝕,提(ti)高熱(re)(re)處(chu)理溫度不(bu)(bu)能消除刀(dao)口(kou)腐蝕。刀(dao)口(kou)腐蝕與晶間(jian)腐蝕有以下(xia)區(qu)別:
A. 刀口腐(fu)蝕發生(sheng)在緊鄰焊縫(feng)很窄的(de)區(qu)域內,而(er)焊縫(feng)晶(jing)間腐(fu)蝕發生(sheng)在離焊縫(feng)較遠的(de)區(qu)域;
B. 刀口腐蝕發生在(zai)穩定型不(bu)銹鋼中;
C. 受(shou)熱的情況(kuang)不一樣。
通過適當選擇焊接參(can)數及熱處理參(can)數可避免(mian)刀口腐蝕。
四、奧氏體不銹鋼的工藝性能
1. 成型性能
在低(di)溫環境中(zhong)有(you)良(liang)好(hao)的組織穩定性,因此冷(leng)變(bian)形(xing)、深(shen)沖壓(ya)性能都很好(hao)。可在室溫下進(jin)行冷(leng)軋、冷(leng)拔(ba),也可承(cheng)受彎(wan)曲、深(shen)拉等(deng)冷(leng)加工。該類鋼具有(you)冷(leng)作硬化傾向,冷(leng)加工后強(qiang)度明顯(xian)上升(sheng),而(er)塑性下降。
2. 焊(han)接(jie)性能
具(ju)有良好的焊接性能,焊件經焊接后無需進行熱處理。
3. 表面(mian)處理工藝
耐腐蝕性能(neng)良好,在使用中一般不需要表面(mian)處理。為了(le)進一步改善(shan)耐腐蝕性能(neng),可(ke)采用鈍化處理工藝。

