Intergranularna korozija je tipičan skriveni kvar grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316. Nakon zavarivanja ili zagrijavanja u zoni temperature senzibilizacije, krom karbid kontinuirano se taloži duž granica zrna, što dovodi do iscrpljivanja hroma u graničnom području i gubitka zaštite od pasivizacije. U uslovima korozivne sredine, granice zrna se prvenstveno rastvaraju i ugraviraju. Iako na makroskopskoj površini nema očitog ravnomjernog gubitka korozije, sila vezivanja između zrna potpuno nestaje, čineći tijelo cijevi izuzetno krhkim. Lagani pritisak ili toplotno opterećenje će uzrokovati fragmentaciju i iznenadno curenje rupture, što predstavlja ozbiljne skrivene opasnosti za opremu za grijanje pod pritiskom.
1. Metalurški i elektrohemijski mehanizam korozije
Nerđajući čelik 316 se oslanja na dovoljan sadržaj hroma da formira gust anti-korozijski pasivni film. Kada radni komad ostane između 450 stepeni ~850 stepeni tokom dužeg vremena tokom unosa toplote zavarivanja ili zagrijavanja nakon{5}}procesiranja, atomi ugljenika u čeliku se kombinuju sa hromom da bi istaložili hrom karbid na granicama zrna. Obližnja matrica ne može nadoknaditi hrom na vrijeme, formirajući zonu -siromašnu hromom duž granice zrna sa izuzetno slabom otpornošću na koroziju. Male primarne baterije se formiraju između granice zrna-sa nedostatkom hroma (anode) i netaknute unutrašnjosti zrna (katoda). Korozija se selektivno razvija duž granica kristala u mrežnu strukturu, odvajajući zrna jedno po jedno. Materijal gubi mehaničku koheziju integralno, a dolazi do prodornih pukotina bez očitog smanjenja debljine zida pod radnim naprezanjem.
2. Tipične oblasti podložne intergranularnoj koroziji
Zavareni spojevi i susjedne zone{0}}zahvaćene toplinom sa produženim zagrijavanjem osjetljivosti tokom zavarivanja;
Komponente podvrgnute sporom hlađenju nakon zavarivanja bez mjera prisilnog hlađenja;
Dijelovi cijevi koji rade stabilno u temperaturnom opsegu osjetljivosti mjesecima ili godinama;
Radni predmeti koji se podvrgavaju ponovljenom popravkom zavarivanja što dovodi do kumulativnog taloženja karbida;
Izrezane ivice i savijeni dijelovi s lokaliziranom termičkom obradom i neujednačenom metalografskom strukturom.
3. Ključni faktori koji izazivaju intergranularnu koroziju
Osnovni materijal je običan 316 umjesto nisko-ugljičnog 316L sa visokim sadržajem ugljika;
Sporo prirodno hlađenje nakon zavarivanja, produžavajući vrijeme zadržavanja u temperaturnom intervalu senzibilizacije;
Servisni medij koji sadrži kloridne ione, kiseline i druge korozivne sastojke koji ubrzavaju granično jetkanje;
Višestruka lokalna modifikacija zavarivanja koja dovodi do ponovljene termičke senzibilizacije;
Nedostatak tretmana otopinom nakon -zavarivanja za rastvaranje precipitiranih krom karbida.
4. Tehničke mjere preventivne kontrole cijelog-linka
① Dajte prioritet niskim-ugljičnim 316L sirovinama
Smanjite sadržaj ugljika iz temelja kako biste ograničili taloženje hrom karbida na granicama zrna.
② Optimizirajte proces termičkog ciklusa zavarivanja
Usvojite brze parametre zavarivanja plus prisilno hlađenje zrakom ili vodom kako biste skratili trajanje osjetljivosti.
③ Implementirajte žarenje rješenja na visokim{0}}temperaturama za ključne komponente pod pritiskom
Zagrijati na iznad 1050 stepeni, nakon čega slijedi brzo gašenje da se ponovo-otopi karbidi i homogenizira distribucija hroma.
④ Izbjegavajte dugotrajan-rad na konstantnoj temperaturi u dijelu osjetljivog na temperaturu
Podesite parametre procesa da biste zaobišli opasan temperaturni opseg intergranularne korozije.
⑤ Izvršite pasivizaciju nakon-kiseljenja zavarivanja
Uklonite površinski sloj osiromašeni hromom- i oksidaciju zavarivanja kako biste rekonstruirali potpuni pasivni film.
5. Tabela poređenja efekata prevencije
表格
| Materijal i šema procesa | Rizik od intergranularne korozije | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Uobičajeno 316 + prirodno sporo hlađenje nakon zavarivanja | Visok rizik od krtosti granice zrna i krtog loma | Zamijenite s 316L ili provedite toplinsku obradu otopinom |
| 316L osnovni materijal + brzo hlađenje zavarivanja | U osnovi eliminiše sklonost intergranularnoj koroziji | Standardna specifikacija proizvodnje zavarivanja |
| Žarenje otopinom + post-pasivacija zavarivanja | Temeljito eliminirati senzibilizacijom skrivene nedostatke | Preferirana opcija{0}}posuda pod visokim pritiskom |
Zaključak
Intergranularna korozija grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 potiče od iscrpljivanja hroma na granici zrna uzrokovanog taloženjem karbida u zoni temperature senzibilizacije, praćeno selektivnom elektrohemijskom korozijom duž granica kristala. Osnovne metode kontrole uključuju nisko-odabir materijala ugljika, skraćivanje vremena zagrijavanja senzibilizacije tokom zavarivanja, eliminaciju taloženja karbida putem toplinske obrade otopinom i izbjegavanje dugotrajnog-održavanja unutar osjetljive temperature. Stroga kontrola ulaznog materijala i upravljanje procesom zavarivanja mogu efikasno spriječiti nesreće krhkih lomova uzrokovanih intergranularnom korozijom.
