奧氏體不銹鋼具有很好的可加工性、焊接性、機械性能(強度、韌性及延伸性)及很好的耐蝕性能。奧氏體不銹鋼還具有一些特殊性能(與碳鋼比),如熔點低、電阻率高、導熱性低、膨脹系數大等。


一、奧氏體不(bu)銹鋼在高溫與低(di)溫環境中的機械性能


奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼因為其具(ju)有較高(gao)的(de)抗腐蝕性(xing),而被廣泛應(ying)用(yong)于腐蝕環(huan)境中(zhong)。同時,奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼在高(gao)溫(wen)(wen)或低溫(wen)(wen)環(huan)境下,也具(ju)有很優異的(de)機械(xie)性(xing)能(neng),因而在工業生產中(zhong)得到十分廣泛的(de)應(ying)用(yong)。


 奧氏體不銹鋼在低溫的應用,與鐵素體不同,沒有拉伸-斷裂過渡區。奧氏體不銹鋼在低溫環境下維持著很高的韌性,如:0Cr19Ni9(304不銹鋼),00Cr19Ni9(304L不銹鋼)、OCr17Ni12Mo2(316不銹鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不(bu)銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不(bu)銹鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。


 在(zai)(zai)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)達600℃時(shi)(shi),奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)也(ye)有很(hen)好(hao)的(de)蠕變強(qiang)度(du)(du)。如果在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)釩、鈮(ni)或(huo)鈦,在(zai)(zai)高(gao)于600℃的(de)環境下也(ye)具(ju)有很(hen)好(hao)的(de)蠕變強(qiang)度(du)(du);在(zai)(zai)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)鈮(ni)和(he)鈦,雖然可提高(gao)其(qi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)蠕變強(qiang)度(du)(du),但其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)韌(ren)性也(ye)跟著降低了。因(yin)為(wei)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表面(mian)結成一層致(zhi)密的(de)氧化膜,所以其(qi)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)耐氧化性很(hen)好(hao)。


二、合金成分和顯微結構


在可焊(han)不銹鋼中最重要的顯微結構(gou)是鐵(tie)素體和奧氏(shi)體,盡(jin)管鉻與鎳(nie)是最主要的合金元(yuan)素,但其(qi)他(ta)合金成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)對不銹鋼組織性(xing)能(neng)也有(you)很(hen)大(da)影響(xiang)。所以,鉻、鎳(nie)及其(qi)他(ta)合金成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)對顯微組織結構(gou)的影響(xiang)也應(ying)同時考慮。鉬、鈷和鈦促進奧氏(shi)體骨(gu)架中δ-鐵(tie)素體的形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng),這(zhe)些(xie)合金元(yuan)素稱(cheng)為(wei)鐵(tie)素體形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)元(yuan)素;另一方(fang)面,銅、錳、碳、氮和鎳(nie)能(neng)促進奧氏(shi)體形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng),這(zhe)些(xie)合金元(yuan)素被(bei)稱(cheng)為(wei)奧氏(shi)體形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)元(yuan)素。


三、奧(ao)氏體不銹鋼(gang)的耐(nai)腐(fu)蝕性


 奧氏體不(bu)銹鋼是(shi)靠(kao)其表面的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)隔斷鋼材與(yu)環(huan)境的(de)(de)聯系而達(da)到防腐蝕目的(de)(de)的(de)(de)。這層(ceng)(ceng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo),厚度為20A~30A,成(cheng)分為Cr2O3,極(ji)其致(zhi)密,與(yu)一(yi)般的(de)(de)化(hua)(hua)學品不(bu)反應,氧(yang)(yang)或(huo)其他腐蝕物質無(wu)法通(tong)過這層(ceng)(ceng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)去腐蝕內層(ceng)(ceng)金(jin)屬(shu)。如果這層(ceng)(ceng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)被破壞,在有氧(yang)(yang)的(de)(de)環(huan)境下立(li)即會生成(cheng)新(xin)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo);另(ling)一(yi)方面,不(bu)銹鋼不(bu)耐應力(li)(li)腐蝕,其原因是(shi)在裂紋處有氧(yang)(yang)的(de)(de)富(fu)集效應,引(yin)起應力(li)(li)腐蝕。


(1) σ相(xiang)


 σ 相(xiang)(xiang)是一種金屬間化合物,在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)存在(zai)時(shi),會嚴重降低不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的延伸性(xing)和(he)(he)韌性(xing),同時(shi)使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)耐(nai)應力腐蝕和(he)(he)其(qi)他形式的腐蝕。σ相(xiang)(xiang)的存在(zai)是造成(cheng)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊縫延伸率低的原因所在(zai),所以,當焊縫從982℃冷(leng)卻(que)到537℃時(shi),應快速冷(leng)卻(que)以防止大(da)量σ相(xiang)(xiang)的生成(cheng)。快速冷(leng)卻(que)時(shi),可(ke)能還會形成(cheng)少量σ相(xiang)(xiang),但(dan)因其(qi)數量少而(er)不(bu)會對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的性(xing)能產生影(ying)響。新超級奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),由于加入了氮,可(ke)阻止σ相(xiang)(xiang)的形成(cheng),因而(er)可(ke)加工(gong)成(cheng)厚(hou)板。


(2)氧化(hua)鈍化(hua)膜(mo)與(yu)活性環境


不銹鋼(gang)表(biao)(biao)面在自然環境(jing)中是鈍化(hua)的(de),當把(ba)不銹鋼(gang)表(biao)(biao)面的(de)氧化(hua)膜(mo)擦去,不銹鋼(gang)就暴(bao)露于活性(xing)環境(jing)中,當氯(lv)離子的(de)濃度(du)較(jiao)高時(shi)(如(ru)在海水中),不銹鋼(gang)就會產生(sheng)腐蝕。


  a. 對化學品(pin)的抗腐蝕性能  不(bu)(bu)銹(xiu)鋼對各種濃度(du)和溫(wen)度(du)的(de)硝酸(suan)的(de)的(de)抗蝕性能較好,304不(bu)(bu)銹(xiu)鋼廣(guang)泛(fan)應用于硝酸(suan)工(gong)業,但不(bu)(bu)銹(xiu)鋼不(bu)(bu)耐硫酸(suan)腐蝕。


  b. 海水對(dui)不(bu)銹鋼的作用   0Cr19Ni9(304)不銹鋼在淡水中使用具有很滿意的防腐蝕性能。0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼可用于處理海水,使用效果還滿意。但0Cr17Ni12Mo2(316)在海水中的使用條件不同會有不同的結果,如海水冷卻冷凝器,若采用0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼不耐靜止或慢流速(<1.5m/s)海水的腐蝕,即使是流動海水,流速要大于1.5m/s,并需要定期清理污垢。


  c. 不(bu)銹鋼(gang)抵抗各(ge)種腐(fu)蝕的(de)能力  一般(ban)來說(shuo),含(han)鉻越高(gao),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐(nai)蝕(shi)性(xing)越強。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可(ke)以抗均(jun)勻腐(fu)(fu)蝕(shi)、磨損腐(fu)(fu)蝕(shi)及堿性(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi);但是,在(zai)一定(ding)條件下(xia),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)耐(nai)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)。


(3) 電化學腐蝕(shi)


 當不銹鋼與異種金屬接(jie)觸時,就要(yao)考慮電化學腐(fu)蝕(shi)。但是,如果不銹鋼是正極,則(ze)不會產生電流腐(fu)蝕(shi)。因此,應仔(zi)細選擇不銹鋼的(de)焊(han)接(jie)材料(liao)及不銹鋼設備的(de)緊固件(jian)。


(4)局(ju)部腐蝕


  在(zai)一定條件(jian)下,不(bu)銹(xiu)鋼對局(ju)部腐蝕(shi)是(shi)十(shi)分敏(min)感的(de)。在(zai)化工廠(chang)中,60%的(de)不(bu)銹(xiu)鋼設備的(de)損壞是(shi)由于(yu)點腐蝕(shi)、裂紋腐蝕(shi)、應(ying)力腐蝕(shi)開裂,同時(shi)還有(you)晶間腐蝕(shi)造成的(de)。操作條件(jian)及環境(jing)因(yin)素,如(ru):pH值、溫度、氯(lv)離(li)子、氧(yang)含(han)量(liang)等(deng)對不(bu)銹(xiu)鋼的(de)性能(neng)也(ye)有(you)影響。


  不銹(xiu)鋼的局(ju)部腐蝕有:點腐蝕、間隙腐蝕、應(ying)力腐蝕和(he)晶間腐蝕等。

 

   ①. 不銹鋼的點腐蝕


   不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)抗腐(fu)(fu)性能(neng),依(yi)賴(lai)于其表面的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo),而氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)抗腐(fu)(fu)蝕(shi)性取決于鉬(mu)、鎳與(yu)鉻的(de)(de)(de)含量。另外,對氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)抗點腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)有貢獻的(de)(de)(de)元素(su)(su)是氮,如果氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)被破壞(huai),或者氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)不(bu)完整(如鋼表面化(hua)(hua)學成分不(bu)均勻),或有氯離子存在,就會產生點蝕(shi)。與(yu)焊接有關的(de)(de)(de)缺陷,如:雜質、第二相、電(dian)弧(hu)沖擊處、飛濺(jian)物(wu)等都是點腐(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)生的(de)(de)(de)地(di)方。在微(wei)觀(guan)結構方面,硫化(hua)(hua)錳雜質、δ-鐵素(su)(su)體、σ相都會引起點腐(fu)(fu)蝕(shi)。


   ②. 不銹鋼的隙腐蝕


   因為金屬(shu)與金屬(shu)的連接,墊(dian)片、金屬(shu)表面結(jie)垢等,會形成一些間(jian)隙或凹槽,從而(er)導致間(jian)隙腐蝕(shi)。很多因素影響(xiang)間(jian)隙腐蝕(shi)的發生及擴(kuo)散。


   A. 幾何(he)尺寸(cun)因素:間(jian)隙類型(xing)(金屬-金屬,金屬-異種(zhong)金屬)、間(jian)隙深(shen)度、內外面積比(bi)等。


   B. 環境因素:含氧(yang)量、氧(yang)離子濃度、pH值、溫度、擴散與對流、微生物影響等。


   C. 電(dian)化學反應(ying):金屬溶(rong)解、氧(yang)消耗、氫產生等。


   D. 冶金(jin)因素:金(jin)屬組織不純、表(biao)面氧化(hua)、鈍(dun)化(hua)膜的(de)特性等。


  不(bu)銹鋼(gang)的(de)點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)與間(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)比較(jiao)(jiao) 不(bu)銹鋼(gang)的(de)點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)與間(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)機理不(bu)同(tong),但它們的(de)擴散機理卻(que)是相同(tong)的(de)。點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)要(yao)有(you)(you)(you)較(jiao)(jiao)高的(de)氯離(li)(li)子(zi)濃度才(cai)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng),間(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)較(jiao)(jiao)低的(de)氯離(li)(li)子(zi)濃度下也(ye)會(hui)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)。不(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)某一(yi)溶液中不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),但有(you)(you)(you)可(ke)(ke)能發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)間(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。在(zai)(zai)金相結構上,控(kong)制發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)措施(shi)一(yi)樣可(ke)(ke)以控(kong)制間(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng),如,消除硫(liu)化錳(meng)雜質(zhi),同(tong)時能提高不(bu)銹鋼(gang)耐(nai)點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)與間(jian)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)能力。消除硫(liu)化錳(meng)的(de)途(tu)徑有(you)(you)(you)3個:降低錳(meng)含量(liang)、降低硫(liu)含量(liang)和加入鈦或Zr(鋯(gao))。


  ③. 不銹鋼(gang)的應力腐蝕


  所有(you)不(bu)(bu)銹鋼都會遇到應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕開(kai)裂的(de)問題,很多環(huan)境因素與應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕有(you)關(guan)。根據應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)機(ji)理,可(ke)將應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕分為穿晶應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕和(he)晶間(jian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕。穿晶應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕主(zhu)要(yao)發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)含氯離(li)子介質(zhi)中,很少(shao)發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)氫氧(yang)化物介質(zhi)中;晶間(jian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)一般的(de)水(shui)溶液介質(zhi)中。影響(xiang)不(bu)(bu)銹鋼應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)主(zhu)要(yao)因素有(you)氯離(li)子水(shui)溶液和(he)堿性溶液。發(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)臨界(jie)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)很難確定,并且(qie)往(wang)往(wang)是很低(di)的(de),一般的(de)焊(han)接殘(can)余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)均大于(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕臨界(jie)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。


   奧氏(shi)體(ti)不銹鋼的氯(lv)離子應(ying)力腐蝕: 奧氏體不(bu)銹鋼氯離(li)子(zi)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)是穿晶應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。影響應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)因(yin)素有(you):氯離(li)子(zi)濃(nong)度、含氧量、溫度、應(ying)力(li)(li)大(da)小和溶(rong)液的(de)(de)pH值。一般來(lai)說,當氯離(li)子(zi)含量大(da)于(yu)300×106時,會產(chan)生應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi);當氯離(li)子(zi)含量小于(yu)20×106時,不(bu)會產(chan)生應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。很(hen)多應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)發生于(yu)75℃以上;而低(di)于(yu)50℃,一般不(bu)會產(chan)生應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。


  堿性應力腐(fu)蝕開裂(lie): 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。


  不銹鋼中鎳含量對應力腐(fu)蝕的影響:  當不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的含(han)(han)鎳(nie)(nie)量(liang)在8%~12%之間(jian)時(shi),發生應力腐(fu)蝕的傾向性(xing)最大,而不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)304、316的含(han)(han)鎳(nie)(nie)量(liang)正好在此區間(jian)。降低含(han)(han)鎳(nie)(nie)量(liang)雖可(ke)提高(gao)其(qi)抗應力腐(fu)蝕能(neng)力,但會使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)內鐵(tie)素體增加。增加不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中的鎳(nie)(nie)含(han)(han)量(liang),也(ye)可(ke)提高(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的抗應力腐(fu)蝕能(neng)力。因(yin)此,可(ke)以認為,含(han)(han)鎳(nie)(nie)量(liang)大于22%時(shi)不(bu)(bu)會產生應力腐(fu)蝕。


   奧氏體不銹鋼(gang)焊縫的應(ying)力(li)腐蝕: 在氯(lv)離子(zi)溶液中(zhong),有應(ying)力(li)(li)作用的(de)(de)奧氏體不銹鋼(gang)都會產(chan)生(sheng)穿晶應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕。焊(han)(han)接(jie)部位(wei)特(te)別容易產(chan)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕,是(shi)(shi)由于(yu)以下三個(ge)原因:一是(shi)(shi)焊(han)(han)接(jie)部位(wei)殘留有很大的(de)(de)拉伸應(ying)力(li)(li)(除非進行焊(han)(han)后(hou)熱處(chu)理);二是(shi)(shi)焊(han)(han)接(jie)部位(wei)常常是(shi)(shi)應(ying)力(li)(li)集中(zhong)的(de)(de)地方;三是(shi)(shi)加(jia)熱會產(chan)生(sheng)一些對(dui)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕敏感的(de)(de)金(jin)相組織。為了防(fang)止晶間(jian)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕,焊(han)(han)后(hou)進行熱處(chu)理是(shi)(shi)十分必要和有效(xiao)的(de)(de)。


④. 晶間腐蝕(shi)


  當不(bu)銹(xiu)鋼含碳(tan)(tan)(tan)量大于0.5%,經(jing)過500℃~900℃加熱(re)后,對(dui)晶間腐(fu)蝕(shi)最為(wei)敏感,而這(zhe)個溫度(du)范圍(wei)正好在焊(han)接(jie)區域的(de)溫度(du)范圍(wei)內(nei)。不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)縫對(dui)晶間腐(fu)蝕(shi)的(de)敏感程(cheng)度(du)取決于焊(han)接(jie)參數(shu)及板厚,因為(wei)這(zhe)些參數(shu)決定了鋼材處于臨界溫度(du)的(de)時間。鋼材的(de)敏化溫度(du)與時間的(de)關系如圖1-6所示。在圖1-6中(zhong),曲線表示碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)析(xi)出(chu)所需的(de)時間與碳(tan)(tan)(tan)含量的(de)關系,曲線的(de)右(you)邊(bian)表示碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)已析(xi)出(chu)。


 影響奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)焊縫晶間腐蝕的因素(su),與影響奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)晶間腐蝕的因素(su)相(xiang)似(si):


  A. 金屬的(de)化(hua)學(xue)組成和金相組織(zhi),主要成分是碳(tan)含量(liang),碳(tan)含量(liang)高是有害的(de)。鐵(tie)素體的(de)存在可以(yi)防止晶(jing)間腐(fu)蝕,但粗大的(de)晶(jing)粒會加速晶(jing)間腐(fu)蝕;


  B. 焊接前(qian)鋼材(cai)的(de)受熱情況,如果鋼材(cai)受過(guo)550℃~850℃加熱則(ze)鋼材(cai)容(rong)易(yi)發(fa)生晶間腐蝕(shi);


  C. 加工焊接過程(cheng)中(zhong)、使用過程(cheng)中(zhong)存在(zai)應力;


 D. 工作環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing):不銹鋼在(zai)腐(fu)蝕(shi)(shi)環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)中(zhong)易(yi)發(fa)生晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。但是(shi),不是(shi)所有的環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)都會(hui)產(chan)(chan)生焊縫(feng)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi),只有在(zai)氧化(hua)性(xing)環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)下才會(hui)產(chan)(chan)生焊縫(feng)品間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi),焊縫(feng)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)經(jing)常發(fa)生在(zai)中(zhong)等氧化(hua)性(xing)環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)中(zhong)。


  防(fang)止焊縫晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)的(de)措(cuo)施:


  a.對厚板,焊(han)后(hou)應(ying)進行熱(re)處理;


  b.選擇(ze)穩定性好的(de)低碳不(bu)銹鋼,如304L、347等;


 c.適量低溫加(jia)熱(線能量3kJ/cm,層(ceng)間(jian)溫度低于(yu)175℃);


 d.焊接材料(焊絲)碳(tan)含量應是極(ji)低的,最大限(xian)度地降低碳(tan)在焊縫金屬中的含量,達到(dao)低于碳(tan)在18-8型(xing)不銹鋼中室溫溶解極(ji)限(xian)值以下,使碳(tan)不可能與鉻(ge)生成鉻(ge)的碳(tan)化(hua)物,從而從根本上消除晶(jing)界(jie)的貧鉻(ge)區;


 e.提(ti)高焊(han)接材料(焊(han)絲)的鈦、鈮、鉭和鋯(gao)等的含(han)量,在焊(han)縫金屬(shu)中滲入比(bi)鉻(ge)(ge)更容易與碳(tan)結合的穩定化元(yuan)素,如(ru)鈦、鈮、鉭和鋯(gao)等。一般認(ren)為鈦碳(tan)比(bi)大于(yu)(yu)(yu)(yu)5倍時(shi),才(cai)能提(ti)高抗(kang)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)的能力。而試驗(yan)結果認(ren)為鈦碳(tan)比(bi)大于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)(yu)(yu)6.7倍時(shi),才(cai)有明顯的效果;大于(yu)(yu)(yu)(yu)7.8倍時(shi),才(cai)能徹底地(di)改(gai)善晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)的傾向。這(zhe)是(shi)由(you)于(yu)(yu)(yu)(yu)鈦能充分地(di)將(jiang)碳(tan)化鉻(ge)(ge)的鉻(ge)(ge)置換出來(lai),消除了晶界的貧鉻(ge)(ge)地(di)帶,從而改(gai)善了抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性。


 通過(guo)使用低碳(tan)不銹(xiu)鋼和(he)焊接(jie)材料(liao)(焊絲),可(ke)以克(ke)服焊縫晶間腐蝕。但是也存在以下缺點:


  I. 低(di)碳不銹鋼焊縫強(qiang)度(du)低(di);


 II. 具有穩定組織(zhi)結構的不(bu)銹鋼易(yi)熱裂(lie)。


  具有穩定組織的不銹鋼(gang)容易在(zai)局部析(xi)出碳化(hua)物,從而導致晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi),這種晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)也稱作刀口腐(fu)(fu)蝕(shi)。


 ⑤. 刀口腐蝕(shi)


 當焊(han)接321、347不(bu)銹鋼(gang)時,受(shou)熱部(bu)分(fen)(fen)的溫(wen)度高達1150℃,這個(ge)溫(wen)度導致TiC和NbC部(bu)分(fen)(fen)析(xi)出。這時,碳(tan)在靠近焊(han)縫處(chu)(chu)富(fu)(fu)集成一個(ge)很窄的富(fu)(fu)集區(qu)域,在焊(han)縫冷卻時,形(xing)成碳(tan)鉻化合物。這個(ge)碳(tan)富(fu)(fu)集區(qu)域,只有(you)幾(ji)個(ge)晶粒寬(kuan),能長久形(xing)成一條細線(xian),稱(cheng)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)線(xian),也叫刀口腐(fu)(fu)蝕(shi)。含鈮(ni)不(bu)銹鋼(gang)比含鈦(tai)不(bu)銹鋼(gang)更能抵抗刀口腐(fu)(fu)蝕(shi),提(ti)高熱處(chu)(chu)理溫(wen)度不(bu)能消除刀口腐(fu)(fu)蝕(shi)。刀口腐(fu)(fu)蝕(shi)與晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)有(you)以下(xia)區(qu)別(bie):


  A. 刀口腐蝕(shi)發(fa)生在緊鄰焊縫(feng)(feng)很窄的區域內,而焊縫(feng)(feng)晶間腐蝕(shi)發(fa)生在離(li)焊縫(feng)(feng)較遠(yuan)的區域;


  B. 刀口腐蝕發生在穩定型不銹鋼中;


  C. 受熱的(de)情(qing)況(kuang)不一樣。


 通過(guo)適(shi)當選擇焊接參數及(ji)熱處理參數可避免(mian)刀口(kou)腐蝕。


四、奧氏體不銹鋼的工藝性能


  1. 成型性能 


    在低溫(wen)環(huan)境(jing)中有良好的(de)組織穩定性(xing),因此冷(leng)(leng)變形、深(shen)沖(chong)壓性(xing)能都(dou)很好。可在室溫(wen)下進行冷(leng)(leng)軋、冷(leng)(leng)拔,也可承受彎(wan)曲(qu)、深(shen)拉等冷(leng)(leng)加工。該類鋼具有冷(leng)(leng)作硬化(hua)傾向(xiang),冷(leng)(leng)加工后(hou)強(qiang)度明顯上升,而塑性(xing)下降。


  2. 焊接性能(neng) 


    具有良好(hao)的焊(han)接性能,焊(han)件經焊(han)接后無需進行熱處理(li)。


  3. 表面(mian)處(chu)理(li)工藝(yi) 


   耐腐(fu)蝕性(xing)能良好,在使用中一(yi)般不需要表面處(chu)理(li)。為了進一(yi)步(bu)改(gai)善耐腐(fu)蝕性(xing)能,可采用鈍化處(chu)理(li)工藝(yi)。