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不锈钢波纹补偿器晶蚀问题如何解决

返回列表 来源: 发布日期: 2022.04.02

不锈钢波纹补偿器的晶蚀问题是众多不良问题中比较重要的一个问题,对于这点,金诺做了如下相关简述。

在产品使用过程中,管道内过流某些腐蚀介质时晶粒间界可能先行被腐蚀。这种沿着金属晶界发生腐蚀的局部破坏,引起的管道接头波纹补偿器出现漏水现象,称为晶间腐蚀。

主要出现在不锈钢、镍、铝和铜合金材质加工而成的伸缩接头、补偿器、波纹管等产品中。晶界是金属中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和σ相等)沉淀析出的有利区域。

在这种体系中,若材料的晶界区域溶解速度远大于晶粒本体,则将发生晶间腐蚀。根据有关统计,不锈钢湿态腐蚀失效事例中,晶间腐蚀类型约占9.5%。

当波纹管、伸缩器、补偿器等金属材料发生晶间腐蚀时,其特点是在宏观上金属的外形尺寸几乎不变,有时,表面仍保持金属光泽,但其强度和延性下降。受冷弯或受工艺流体(特别是含固体粒子时)的剧烈冲击,或受强烈的机械碰撞后,表面出现裂缝,严重者呈现酥脆,稍加外力,晶粒即行脱落,同时失去金属声。

在微观上进行断面金相检查时,可看到晶界或其毗邻区域发生局部腐蚀,甚至晶粒脱落,腐蚀沿晶界均匀发展引起一下两种腐蚀变化: 

1.晶间变化引起不锈钢波纹补偿器渗水:因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小,约为0.02%~0.03%,而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值,故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物,如(CrFe)23C6等。数据表明,波纹管补偿器铬沿晶界扩散的活化能力162~252KJ/mol,而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol,即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小,波纹管补偿器内部的铬来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界的铬的质量分数低到小于12%时,就形成所谓的“波纹管补偿器贫铬区”,在腐蚀介质作用下,波纹管补偿器就会失去耐腐蚀能力引起波纹管壁渗水、爆裂。

2.晶间腐蚀引起不锈钢波纹补偿器波纹管开裂:对于不锈钢波纹管来说,通常产生晶间腐蚀是由于其敏化或成分不合格所致。对铬镍系奥氏体不锈钢波纹管,其敏化温度范围为400~900℃;对铬系铁素体不锈钢,其敏化温度在925℃以上;对铬锰氮系奥氏体-铁素体双相不锈钢,如果波纹管其中的铁素体呈连续网络状分布,则具有晶间腐蚀敏感性。焊接接头的热影响区,即离熔合线3~5mm处,因为遭受敏化的区域很窄,倘若发生腐蚀,则看上去好似一条沿着焊缝与基体金属相熔合处的沟槽,这种晶间腐蚀即所谓的“波纹管刀状腐蚀”即补偿器波纹管开裂。

以上就是关于不锈钢波纹补偿器腐蚀问题的两大因素分享,希望用户们在平时的使用中能多加注意。

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