304不锈钢的腐蚀.docx

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1、304不锈钢的腐蚀应力腐蚀应力腐蚀是指零件在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。应力腐蚀由剩余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。 应力腐蚀断裂。应力腐蚀导致材料的断裂称为它的发生一般有以下四个特征：一、一般存在拉应力，但试验觉察压应力有时也会产生应力腐蚀。二、对于 裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界 KISCC，即临界应力强度因子要大于 KISCC,裂纹才会扩展。三、一般应力 腐蚀都属于脆性断裂。四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为段区三局部10- 610-3 mm/min,而且存在孕育期，扩展区和瞬应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂 晶间腐蚀说

2、明：局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面对内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒外表和内部间化学成分 的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。 而且金属外表往往仍是完好的，但不能经受敲击，所以是一种很危急的腐蚀。通常消灭于黄铜、硬铝和一些含铭的台金钢中。不 锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。晶间腐蚀是沿着或紧靠金属的晶界发生腐蚀。腐蚀发生后金属和台金的外表仍保持肯定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化。不锈钢、镣基合金、铝台金等材料都较易发生晶间腐 蚀。不锈钢的晶间腐蚀：不锈钢在腐蚀介质作用下， 在晶粒之间产生的一种

3、腐蚀现象称为晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消逝，这是不锈钢的一种最危急的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产 生在焊接接头的热影响区、焊缝或熔台线上，在熔台线上产生的晶间腐蚀又称刀状腐蚀。不锈钢具有耐腐蚀力量的必要条件是铭的质量分数必需大于12%。当温度上升时，碳在不锈钢晶粒内部的集中速度大于铭的集中速度。由于室温时碳在奥氏体中的熔解度很小，约为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集中，0.02%0.03%,而一般奥氏体不锈并和铭化台，在晶间形成碳化铭的化台物，如CrFe 23C8 等。但是由于铭的集中速度较小，来不及向晶界集中，

4、所以在晶间所形成的碳化铭所需的 铭主要不是来自奥氏体晶粒内部，而是来自晶界四周，结果就使晶界四周的含铭量大为削减，当晶界的铭的质量分数低到小于 12%时，就形成所谓的“贫铭区”，在腐蚀介质作用下，贫铭区就会失去耐腐蚀力量，而产生晶间 腐蚀。不锈钢的晶间腐蚀含碳量超过 0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢不含钛或说的牌号，假设热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在 425-815 C 之间加热时，或者缓慢冷却通过这个温度区间时，都会产生晶间腐蚀。这样的 热处理造成碳化物在晶界沉淀敏化作用，并且造成最邻近的区域铭贫化使得这些区域对腐蚀敏感。敏化作用 也可消灭在焊接时，在焊接热影响区造成其后

5、的局部腐蚀。最通用的检查不锈钢敏感性的方法是65%硝酸腐蚀试验方法。试验时将钢试样放入沸腾的65%硝酸溶液中连续 48h 为一个周期，共 5 个周期，每个周期测定重量损失。一般规定， 0.05mm/月。5 个试验周期的平均腐蚀率应不大于奥氏体型不锈钢焊接构造的晶间腐蚀可用如下方法预防： 使用低碳牌号 00Cr19Ni10 或 00Cr17Ni14Mo2，或稳定的牌号 0Cr18Ni11Ti 或 0Cr18Ni11Nb.使用这些牌号 不锈钢可防止焊接时碳化物沉淀出造成有害影响的数量。 假设面品构造件小，能够在炉中进展热处理，则可在425-815 C 区间快速冷却以防止瑞沉淀。1040-1150C

6、 进展热处理以溶解碳化铭，并且在焊接铁素体不锈钢在某些介质中也可能消灭晶间腐蚀。这是当钢从925 C 以上快速冷却时，碳化物或氧化物沉淀，金属晶格应变造成的，焊接后进展消退应力热处理可消退应力并恢复耐腐蚀性能。在 1Cr17 不锈钢中参加超过 8 倍碳含量的钛，通常可削减焊接钢构造在一些介质中的晶间腐蚀。然而参加钛在浓硝酸中不是有效的。奥氏体型不锈钢的细分美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中: 奥氏体型不锈钢用 200 系列无镣或低镣的铭镒氮不锈钢和 300 系列镣铭不锈钢的数字标示， 铁索体和马氏体型不锈钢用 400 系列的数字表示。在全部的钢种里不锈钢的种类和牌号较

7、多，或许有上百个牌号，标准化和非标准化共有 是如下品种:=常用不锈钢材料比照表 =200 个。最常用的SUS304304304S15X5CrNi189Z6CN18.090Cr18Ni9SUS304L304L304S12X2CrNi189Z2CN18.0900Cr18Ni10SUS316316316S16X5CrNiMo1810Z6CND17.120Cr18Ni12Mo2TiSUS316L316L316S12X2CrNiMo1810Z2CND17.1200Cr17Ni14Mo2日本美国英国德国法国中国SUS317317317S16 -SUS317L 317LiSUS321321317S12X2C

8、rNiMo1816321S12X10CrNi189Z2CND19.15Z6CNT18.100Cr18Ni12Mo3T00Cr17Ni14Mo30Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的焊条选用要点：不锈钢主要用于耐腐蚀，但也用作耐热钢和低温钢。 因此，在焊接不锈钢时，焊条的性能必需与不锈钢的用途相符。不锈钢焊条必需依据母材和工作条件包括工作温度和接触介质等来选用。1、 一般来说，焊条的选用可参照母材的材质，选用与母材成分一样或相近的焊条。 如:A102 对应 0Cr19Ni9;A137对应 1Cr18Ni9Ti。2、 由于碳含量对不锈钢的抗腐蚀性能有很大的影响，因此，一般选用熔敷金属含碳量不高于母材的

9、不锈钢焊条。如 316L 必需选用 A022 焊条。3、奥氏体不锈钢的焊缝金属应保证力学性能。可通过焊接工艺评定进展验证。4、 对于在高温工作的耐热不锈钢奥氏体耐热钢，所选用的焊条主要应能满足焊缝金属的抗热裂性能和焊接接头的高温性能。(1) 对 Cr/Ni A 1 的奥氏体耐热钢，如 1Cr18Ni9Ti 等，一般均承受奥氏体-铁素体不锈钢焊条，以焊缝金属中含2-5%铁索体为宜。铁素体含量过低时，焊缝金属抗裂性差；假设过高，则在高温长期使用或热处理时易形成。脆化相,造成裂纹。如 A002、A102、A137。在某些特别的应用场合，可能要求承受全奥氏体的焊缝金属时，可承受比方 A402、A407

10、 焊条等。(2) 对 Cr/Ni1 的稳定型奥氏体耐热钢，如 Cr16Ni25Mo6 等，一般应在保证焊缝金属具有与母材化学成分大致相 近的同时，增加焊缝金属中 Mo、W、Mn 等元素的含量，使得在保证焊缝金属热强性的同时，提高焊缝的抗裂性。如 承受A502、A507。5、 对于在各种腐蚀介质中工作的耐蚀不锈钢 ，则应按介质和工作温度来选择焊条，并保证其耐腐蚀性能(做焊 接接头的腐蚀性能试验)。(1) 对于工作温度在 300C 以上、有较强腐蚀性的介质，须承受含有 Ti 或 Nb 稳定化元素或超低碳不锈钢焊条。 如A137 或 A002 等。(2) 对于含有稀硫酸或盐酸的介质，常选用含 Mo

11、或含 Mo 和 Cu 的不锈钢焊条如：A032、A052 等。(3) 工作，腐蚀性弱或仅为避开锈蚀污染的设备，方可承受不含 Ti 或 Nb 的不锈钢焊条。为保证焊缝金属的耐应力腐蚀力量，承受超台金化的焊材，即焊缝金属中的耐蚀台金元素(Cr、Mo、Ni 等)含量 高于母材。如承受 00Cr18Ni12Mo2 类型的焊接材料(如 A022)焊接 00Cr19Ni10 焊件。6、 对于在低温条件下工作的奥氏体不锈钢 ，应保证焊接接头在使用温度的低温冲击韧性，故承受纯奥氏体焊条。如 A402、A407。7、也可选用镣基合金焊条。如承受 Mo 达 9%的镣基焊材焊接 Mo6 型超级奥氏体不锈钢。8、焊条

12、药皮类型的选择:(1) 由于双相奥氏体钢焊缝金属本身含有肯定量的铁素体,具有良好的塑性和韧性,从焊缝金属抗裂性角度进行比较，碱性药皮与钛钙型药皮焊条的差异不像碳钢焊条那样显著。因此在实际应用中 较多，大都承受药皮类型代号为 17 或 16 的焊条(如 A102A、A102、A132 等)。，从焊接工艺性能方面着眼(2) 只有在构造刚性很大或焊缝金属抗裂性较差(如某些马氏体铭不锈钢、纯奥氏体组织的铭镣不锈钢等 才考虑选用药皮代号为 15 的碱性药皮不锈钢焊条(如 A107、A407 等)。)时,综上所述，奥氏体不锈钢的焊接是有其独特特点的,奥氏体不锈钢的焊接时焊条选用尤其值得留意，只有这样才能到达针对不