Rakeiden välinen korroosio on ruostumattoman teräksen tyypillinen paikallinen korroosiovaurio, joka johtuu virheellisestä hitsauksesta ja lämpökäsittelystä. Kromi-rikkaat karbidit saostuvat raerajoja pitkin, heikentäen kromipitoisuutta rakeiden reunoilla ja rikkoen suojaavan passiivikalvon jatkuvuuden. Raerajoista tulee ensisijaisia korroosiokanavia, ja ne syövytetään valikoivasti pois, mikä johtaa rakeiden välisen sidosvoiman menettämiseen. Työkappale näyttää makroskooppisesti ehjältä, mutta menettää mekaanista lujuutta, mikä voi johtaa hauraaseen murtumaan ja putken halkeamiseen työpaineen ja lämpökuormituksen vaikutuksesta.
1. Sähkökemiallinen saostus- ja korroosiomekanismi
Kun 316 ruostumatonta terästä kuumennetaan herkistyslämpötila-alueella 450-850 astetta, matriisin hiiliatomit diffundoituvat nopeasti raerajoille ja yhdistyvät kromin kanssa muodostaen kromikarbidisaostumia. Tämä prosessi kuluttaa suuren määrän kromia lähellä rakeiden rajoja, jolloin muodostuu kromi-huono vyöhyke, joka ei pysty muodostamaan tiheää anti-korroosiota passivoivaa kalvoa. Syövyttävässä elektrolyytissä kromi-tyhjentynyt raeraja-alue toimii anodina ja liukenee ensisijaisesti, kun taas riittävästi kromia sisältävä rakeiden sisäosa toimii katodina. Korroosio laajenee raerajaa pitkin verkostomaisesti erottaen rakeita toisistaan. Pienikin ulkoinen voima voi aiheuttaa lämmitysputken halkeilun kiteen rajaa pitkin ilman selvää yhtenäistä seinämän ohenemista.
2. Tyypilliset rakeidenväliselle korroosiolle alttiit kohdat
Hitsaussaumat ja viereiset lämpö{0}}vyöhykkeet pysyvät herkistymislämpötilan sisällä hitsauksen aikana;
Komponentit, jotka on altistettu pitkäaikaiselle-korkean-lämpötilojen toiminnalle lähellä kriittistä herkistymislämpötilaväliä;
Työkappaleet, joissa on virheellinen jälki-hitsauksen lämpökäsittely tai luonnollinen hidas jäähdytys hitsauksen jälkeen;
Taivutusmuovausosat, joissa on paikallinen ylikuumeneminen kuumakäsittelyn aikana.
3. Tärkeimmät aiheuttavat tekijät, jotka kiihdyttävät herkistymistä korroosiota
Tavallinen 316-laatu, jossa on korkea hiilipitoisuus, alttiimpi kromikarbidin saostumiseen;
Hidas jäähdytysnopeus hitsauksen jälkeen, pidentää viipymisaikaa herkistymislämpötilavyöhykkeellä;
Pitkä{0}}käyttö keskilämpötilassa, joka on herkistysalueelle;
Liuoshehkutuskäsittelyn puuttuminen saostuneiden karbidien liuottamiseksi;
Syövyttävä väliaine, joka sisältää kloridi-ioneja tai happoradikaaleja, joka tehostaa raerajojen syövytystä.
4. Moniulotteiset koko-linkkien ehkäisyn tekniset toimenpiteet
① Suosi vähähiilistä{0}}materiaalilaatua
Käytä 316 litran ultra-vähähiilistä ruostumatonta terästä hiilipitoisuuden rajoittamiseksi ja kromikarbidin saostumisen liikkeellepanevaa voimaa vähentämiseksi raerajoilla.
② Optimoi hitsauksen jäähdytysprosessi
Käytä nopeaa hitsausta ja pakotettua ilmajäähdytystä hitsauksen jälkeen lyhentääksesi herkistymislämpötilaikkunan kestoa ja estääksesi karbidin erottelua.
③ Suorita kriittisten komponenttien liuoksen lämpökäsittely
Kuumenna työkappale 1050-1100 asteeseen riittävän pitoajan saamiseksi, mitä seuraa nopea karkaisu, raerajasakkojen liukeneminen ja kromin tasaisen jakautumisen palauttaminen.
④ Vältä pitkäaikaista-keskipitkän aikavälin-lämpötilan pysähtymistä
Säädä toimintaparametreja, jotta lämmitysputki ei toimi vakaasti 450–850 asteen välillä pitkiä aikoja.
⑤ Vahvista jälki{0}}hitsausta ja passivointia
Poista pinnan kromi{0}}tyhjentyneet kerrokset ja hitsauksen hapetushilseet luodaksesi jatkuvan ja täydellisen passiivisen kalvon koko pinnalle.
5. Ennaltaehkäisyvaikutusten vertailutaulukko
表格
| Materiaali- ja käsittelytila | Rakeiden välisen korroosion riski | Suositeltu sovellussuunnitelma |
|---|---|---|
| Perinteinen 316 + hidas luonnollisesti jäähtyvä jälkihitsaus | Korkean herkistymisen piilotettu vaara | Korvaa 316L tai suorita liuoshehkutus |
| 316L materiaali + nopea hitsausjäähdytys | Pohjimmiltaan eliminoi rakeiden välinen korroosiotaipumus | Vakiohitsauksen tuotantospesifikaatio |
| Liuoshehkutus + integraalinen passivointi | Poista perusteellisesti raerajojen saostumisvirheet | Korkean-paineen ja korkean-korroosion käyttöolosuhteiden prioriteetti |
Johtopäätös
316 lämmitysputken rakeiden välinen korroosio johtuu kromin ehtymisestä raerajoilla, mikä johtuu karbidin saostumisesta herkistävän kuumennuksen aikana. Ydinehkäisymenetelmiä ovat perusmateriaalin hiilipitoisuuden vähentäminen, viipymisajan lyhentäminen vaarallisella lämpötila-alueella, saostumien liuottaminen liuoskäsittelyllä ja pinnan passiivikalvon korjaaminen. Materiaalin valinnan, hitsaustekniikan ja lämpökäsittelyn tiukka hallinta voi tehokkaasti välttää raerajojen irtoamisen ja ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmitysputkien hauraan murtuman.
