Intergranularna korozija je tipično lokalizirano oštećenje korozije nehrđajućeg čelika uzrokovano nepravilnim zavarivanjem i toplinskom obradom. Karbidi bogati hromom{1}} talože se duž granica zrna, smanjujući sadržaj hroma na ivicama zrna i prekidajući kontinuitet zaštitnog pasivnog filma. Granice zrna postaju prioritetni kanali korozije i selektivno se urezuju, što dovodi do gubitka međugranularne sile vezivanja. Radni komad izgleda makroskopski netaknut, ali gubi mehaničku čvrstoću, što može dovesti do krhkog loma i pucanja cijevi pod radnim pritiskom i toplinskim opterećenjem.
1. Mehanizam elektrohemijske precipitacije i korozije
Kada se nerđajući čelik 316 zagreje unutar temperaturnog opsega senzibilizacije od 450 stepeni ~850 stepeni, atomi ugljenika u matrici brzo difunduju do granica zrna i kombinuju se sa hromom da bi formirali talog hrom karbida. Ovaj proces troši veliku količinu hroma u blizini granica zrna, formirajući hrom{4}}siromašnu zonu nesposobnu da formira gusti anti- pasivni film protiv korozije. U korozivnom elektrolitu, granično područje zrna - osiromašeno hromom djeluje kao anoda i prvenstveno se otapa, dok unutrašnjost zrna s dovoljno hroma služi kao katoda. Korozija se širi duž granica zrna u obliku mreže, odvajajući zrna jedno od drugog. Čak i mala vanjska sila može uzrokovati pucanje cijevi za grijanje duž granice kristala bez očiglednog ravnomjernog stanjivanja stijenke.
2. Tipične pozicije podložne intergranularnoj koroziji
Zavareni šavovi i susjedne zone{0}}zahvaćene toplinom ostaju unutar temperature osjetljivosti tokom zavarivanja;
Komponente koje su podvrgnute dugotrajnoj-visokoj{{1}uslugi na visokim temperaturama blizu kritičnog temperaturnog intervala senzibilizacije;
Radni predmeti s neispravnom termičkom obradom nakon{0}}varenja ili prirodnim sporim hlađenjem nakon zavarivanja;
Savijanje formiranih dijelova sa lokaliziranim pregrijavanjem tokom vruće obrade.
3. Ključni inducirajući faktori koji ubrzavaju senzibilizaciju korozije
Običan 316 razred sa visokim sadržajem ugljika, skloniji taloženju hrom karbida;
Spora brzina hlađenja nakon zavarivanja, produžava vrijeme boravka u zoni temperature osjetljivosti;
Dugotrajni{0}}rad na srednjoj temperaturi koja pada u opseg senzibilizacije;
Nedostatak tretmana žarenjem otopinom za otapanje precipitiranih karbida;
Korozivni medij koji sadrži kloridne ione ili kiselinske radikale koji intenziviraju nagrizanje granica zrna.
4. Tehničke mjere za sprječavanje više-dimenzionalnih cijelih-veza
① Preferirajte nisko{0}}ugljični materijal
Usvojite 316L ultra-niskougljični nehrđajući čelik kako biste ograničili sadržaj ugljika i fundamentalno smanjili pokretačku snagu taloženja krom karbida na granicama zrna.
② Optimizirajte postupak hlađenja zavarivanja
Usvojite brzo zavarivanje i prisilno hlađenje zraka nakon zavarivanja kako biste skratili vrijeme u temperaturnom prozoru osjetljivosti i suzbili segregaciju karbida.
③ Izvršiti termičku obradu rastvora za kritične komponente
Zagrijte radni predmet na 1050~1100 stepeni za dovoljno vremena držanja praćeno brzim gašenjem, potpuno otapanjem taloga na granicama zrna i vraćanjem ujednačene distribucije hroma.
④ Izbjegnite dugotrajnu-srednju{1} stagnaciju temperature
Podesite radne parametre kako biste spriječili da cijev za grijanje radi stabilno unutar 450~850 stepeni tokom dužeg perioda.
⑤ Ojačati de-kiseljenje i pasivizaciju nakon zavarivanja
Uklonite površinske slojeve osiromašene hromom- i oksidacijske skale zavarivanja kako biste rekonstruirali kontinuirani i potpuni pasivni film na cjelokupnoj površini.
5. Tabela poređenja efekata prevencije
表格
| Materijal i način obrade | Rizik od intergranularne korozije | Preporučeni plan primjene |
|---|---|---|
| Konvencionalno 316 + sporo prirodno hlađenje nakon zavarivanja | Visoka senzibilizacija skrivena opasnost | Zamijenite sa 316L ili izvršite žarenje otopinom |
| 316L materijal + brzo hlađenje zavarivanja | U osnovi eliminiše sklonost intergranularnoj koroziji | Standardna specifikacija proizvodnje zavarivanja |
| Žarenje otopinom + integralna pasivacija | Temeljito eliminirati defekte padavina na granicama zrna | Prioritet radnih uslova visokog{0}}pritiska i visoke-korozije |
Zaključak
Intergranularna korozija 316 grijaćih cijevi potiče od iscrpljivanja hroma na granicama zrna zbog taloženja karbida tokom senzibilizirajućeg zagrijavanja. Metode prevencije jezgre uključuju smanjenje sadržaja ugljika u osnovnom materijalu, skraćivanje vremena zadržavanja u opasnom temperaturnom rasponu, otapanje precipitata kroz tretman rastvorom i popravku površinskog pasivnog filma. Stroga kontrola izbora materijala, tehnologije zavarivanja i termičke obrade može efikasno izbjeći odvajanje granica zrna i krhki lom grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika.
