Intergranularna korozija je tipično oštećenje ciljane korozije na granici zrna jedinstveno za austenitni nerđajući čelik kao što je 316. Korozija se širi prvenstveno duž granica zrna, a ne metalne matrice, zbog čega materijal gubi međugranularnu silu vezivanja. Cijev za grijanje će postati lomljiva i praškasta pod malom vanjskom silom bez očiglednog gubitka debljine stijenke, što će lako dovesti do iznenadnog loma i srednjeg curenja. Ovaj nedostatak uglavnom proizlazi iz termičke obrade zavarivanja i vrlo je skriven u rutinskoj kontroli. U ovom radu se razrađuje princip njegovog generisanja i sistemska rešenja prevencije.
1. Mehanizam formiranja intergranularne korozije
Kada se nerđajući čelik 316 drži na temperaturnom opsegu senzibilizacije od 450 stepeni ~850 stepeni tokom određenog perioda, atomi ugljenika unutar materijala difunduju do granica zrna i kombinuju se sa hromom da bi istaložili hrom karbid (Cr₂₃C₆). Padavine troše veliku količinu elemenata hroma u blizini granica zrna, formirajući hrom-osiromašenu zonu sa sadržajem hroma nižim od kritičnog praga pasivizacije. Krom-slabo granično područje zrna ne može formirati potpuni pasivni film i postaje anodno područje s izuzetno slabom otpornošću na koroziju. U kiseloj sredini koja sadrži hlorid-, granice zrna se rastvaraju prvenstveno duž kristalne mreže, što na kraju uzrokuje raspad cijelog metala iznutra prema van. Osnovni uzrok jesmanjenje hroma na granici zrna uzrokovano taloženjem karbida.
2. Glavne radne veze koje pokreću senzibilizaciju
(1) Termički ciklus zavarivanja (najčešća indukcija)
Zona zahvaćena toplinom{0}}vara neizbježno prolazi kroz zonu temperature senzibilizacije tokom zagrijavanja zavarivanja i prirodnog hlađenja. Kontinuirano neprekidno više-prolazno zavarivanje će uzrokovati ponovljene termičke cikluse, povećavajući stepen iscrpljenosti hroma i šireći osjetljivo područje.
(2) Zagrijavanje nakon -opuštanja naprezanja
Nepravilna temperatura termičke obrade postavljena unutar 450~850 stepeni će vještački izazvati povećanu senzibilizaciju cijelog tijela cijevi.
(3) Dugoročna-usluga na visokim{2}}ima
Dugoročna{0}}radna temperatura zaključana u intervalu senzibilizacije polako će taložiti karbide unutar osnovnog materijala, postepeno izazivajući rizik od intergranularne korozije.
3. Osnovne preventivne mjere u proizvodnji i odabiru materijala
① Prioritetni odabir 316L nisko-ugljičnog nehrđajućeg čelika
Kontrolirajte sadržaj ugljika ispod 0,03%, uvelike smanjuje gornju granicu ugljika koji može formirati krom karbid, fundamentalno ograničava masivno taloženje karbida graničnih zrna tokom zagrijavanja zavarivanja, što je najekonomičnije i najekonomičnije preventivno sredstvo.
② Standardizirati specifikacije zavarivanja
Usvojite malu struju, brzu brzinu zavarivanja kako biste skratili vrijeme boravka u zoni temperature osjetljivosti; koristite dijagonalno segmentirano zavarivanje sa preskakanjem umjesto kontinuiranog-zavarivanja u punom krugu i dodajte povremeno hlađenje kako biste izbjegli ponovljeni termički uticaj na istu oblast. Implementirajte zaštitu od argona na stražnjoj strani zavarenih spojeva kako biste spriječili oksidaciju i ubrzali brzinu hlađenja zavarenih spojeva.
③ Nakon-žarenje otopinom zavarivanja za visoke-radne uslove korozije
Zagrejte zavareni radni predmet na 1050~1120 stepeni za brzo gašenje vodom, rastvorite istaloženi hrom karbid nazad u čvrsti rastvor matrice i ostvarite jednoliku preraspodelu elemenata hroma unutar zrna i granica zrna kako biste u potpunosti eliminisali senzibilizaciju.
④ Strogo izbjegavajte nepravilnu toplinsku obradu
Zabraniti postavljanje bilo kakvog procesa grijanja između 450 stepeni i 850 stepeni tokom post-obrada; ako je potrebno ublažavanje stresa, usvojite ultra-kaljenje na niskim temperaturama daleko ispod opsega senzibilizacije.
4. Pomoćna kontrola obrade površine
Kemijska pasivacija i elektropoliranje mogu popraviti površinski pasivni film oštećen senzibilizacijom, ali ovi procesi djeluju samo na metalnu površinu i ne mogu eliminirati osiromašenje hroma na unutrašnjoj granici zrna. Stoga površinska obrada može samo usporiti stopu intergranularne korozije umjesto da iskorijeni skrivenu opasnost.
5. Tabela za poređenje rizika različitih šema poboljšanja
表格
| Kontrolni metod | Efekat inhibicije | Primjenjiv scenarij |
|---|---|---|
| Zamijenite osnovni materijal sa 316L | Odlično, fundamentalno suzbijanje | Svi proizvodi od zavarenih cijevi za grijanje |
| Optimizirajte parametre procesa zavarivanja | Dobro, smanjiti stepen senzibilizacije | Uobičajeno okruženje srednje korozije |
| Termička obrada u čvrstom rastvoru nakon-zavarivanja | Temeljno otklanjanje preosjetljivosti | Visoka{0}}temperatura i visoka-teški radni uslovi |
| Jednostavan tretman pasivacije | Slaba, samo površinska zaštita | Privremena pomoćna zaštita od korozije |
Zaključak
Intergranularna korozija grijaćih cijevi 316 uglavnom je uzrokovana senzibilizacijom zavarivanja. Najdirektnija i najefikasnija mjera prevencije je korištenje 316L nisko-ugljičnih sirovina. U suradnji sa standardiziranom tehnologijom zavarivanja i ciljanim žarenjem rješenja za ključnu opremu, korozija na granici zrna može se u potpunosti izbjeći, poboljšavajući strukturnu stabilnost i vijek trajanja grijaćih sklopova od nehrđajućeg čelika u korozivnim industrijskim okruženjima.
