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、奧氏體不銹(xiu)鋼在高溫(wen)與低(di)溫(wen)環境(jing)中的(de)機械性能


奧氏體(ti)不銹鋼(gang)因(yin)為其具有(you)(you)較高的(de)抗腐(fu)蝕(shi)性,而被廣(guang)泛(fan)應(ying)(ying)用(yong)于腐(fu)蝕(shi)環境(jing)中。同時(shi),奧氏體(ti)不銹鋼(gang)在高溫(wen)或低溫(wen)環境(jing)下,也具有(you)(you)很優異的(de)機械性能(neng),因(yin)而在工業生產(chan)中得(de)到十(shi)分廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)(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(xiu)鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不銹(xiu)鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。


 在(zai)(zai)溫(wen)度(du)(du)高(gao)(gao)達600℃時(shi),奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼也有(you)很好(hao)的(de)蠕變強度(du)(du)。如果在(zai)(zai)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)加(jia)入(ru)釩、鈮(ni)或鈦,在(zai)(zai)高(gao)(gao)于600℃的(de)環境下也具有(you)很好(hao)的(de)蠕變強度(du)(du);在(zai)(zai)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)加(jia)入(ru)鈮(ni)和(he)鈦,雖然(ran)可(ke)提高(gao)(gao)其(qi)高(gao)(gao)溫(wen)蠕變強度(du)(du),但其(qi)低溫(wen)韌性(xing)也跟(gen)著降低了。因(yin)為在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)時(shi)不(bu)銹(xiu)鋼表面結成(cheng)一層致密的(de)氧(yang)化(hua)膜,所以(yi)其(qi)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)時(shi)耐(nai)氧(yang)化(hua)性(xing)很好(hao)。


二、合金成分和顯微結構


在可焊不銹鋼中最重(zhong)要(yao)的(de)顯微結構是鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)和奧氏(shi)(shi)體(ti),盡管鉻(ge)(ge)與(yu)鎳(nie)是最主要(yao)的(de)合金(jin)元素(su)(su),但其(qi)他合金(jin)成分對(dui)(dui)不銹鋼組織性(xing)能(neng)(neng)也有很(hen)大影(ying)響。所以,鉻(ge)(ge)、鎳(nie)及其(qi)他合金(jin)成分對(dui)(dui)顯微組織結構的(de)影(ying)響也應同時考(kao)慮。鉬、鈷和鈦促進奧氏(shi)(shi)體(ti)骨架中δ-鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)形(xing)成,這(zhe)些合金(jin)元素(su)(su)稱為鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)形(xing)成元素(su)(su);另一方(fang)面,銅、錳、碳(tan)、氮和鎳(nie)能(neng)(neng)促進奧氏(shi)(shi)體(ti)形(xing)成,這(zhe)些合金(jin)元素(su)(su)被稱為奧氏(shi)(shi)體(ti)形(xing)成元素(su)(su)。


三、奧氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)耐(nai)腐蝕性


 奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是靠其(qi)表面(mian)的(de)(de)氧(yang)化(hua)膜(mo)隔斷鋼(gang)材與環境(jing)的(de)(de)聯(lian)系(xi)而達到防腐(fu)(fu)蝕(shi)目的(de)(de)的(de)(de)。這(zhe)層氧(yang)化(hua)膜(mo),厚度為(wei)20A~30A,成分為(wei)Cr2O3,極其(qi)致(zhi)密,與一般的(de)(de)化(hua)學品(pin)不(bu)反(fan)應(ying),氧(yang)或(huo)其(qi)他腐(fu)(fu)蝕(shi)物質無法通過這(zhe)層氧(yang)化(hua)膜(mo)去腐(fu)(fu)蝕(shi)內(nei)層金屬。如果這(zhe)層氧(yang)化(hua)膜(mo)被破壞,在(zai)有氧(yang)的(de)(de)環境(jing)下立即(ji)會(hui)生成新的(de)(de)氧(yang)化(hua)膜(mo);另一方面(mian),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)耐應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi),其(qi)原因是在(zai)裂紋(wen)處有氧(yang)的(de)(de)富集效應(ying),引(yin)起應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)。


(1) σ相


 σ 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是一種金屬間化合物,在(zai)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)存在(zai)時(shi),會嚴(yan)重降低不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)延伸(shen)性和韌性,同(tong)時(shi)使不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)耐應(ying)力(li)腐蝕(shi)和其他形(xing)式的(de)腐蝕(shi)。σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)存在(zai)是造成(cheng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)縫延伸(shen)率低的(de)原(yuan)因(yin)所(suo)在(zai),所(suo)以,當焊(han)縫從982℃冷卻到537℃時(shi),應(ying)快速(su)冷卻以防止(zhi)大(da)量(liang)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)生(sheng)成(cheng)。快速(su)冷卻時(shi),可能還會形(xing)成(cheng)少量(liang)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),但(dan)因(yin)其數量(liang)少而不(bu)(bu)(bu)會對(dui)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)性能產生(sheng)影響。新超級(ji)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),由于加(jia)入了氮,可阻止(zhi)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)形(xing)成(cheng),因(yin)而可加(jia)工(gong)成(cheng)厚板。


(2)氧化鈍化膜與活性環境(jing)


不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面在(zai)自然環境(jing)中是鈍(dun)化(hua)的,當(dang)(dang)把不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面的氧化(hua)膜擦去(qu),不(bu)銹鋼(gang)就(jiu)暴露(lu)于(yu)活性環境(jing)中,當(dang)(dang)氯(lv)離子(zi)的濃度較高時(如(ru)在(zai)海水中),不(bu)銹鋼(gang)就(jiu)會產生腐蝕。


  a. 對化學品(pin)的抗腐蝕性能(neng)  不(bu)銹鋼(gang)(gang)對各(ge)種濃度和溫度的硝酸的的抗(kang)蝕(shi)性能(neng)較(jiao)好,304不(bu)銹鋼(gang)(gang)廣(guang)泛應用于(yu)硝酸工業,但(dan)不(bu)銹鋼(gang)(gang)不(bu)耐硫酸腐蝕(shi)。


  b. 海(hai)水對不銹鋼的作用   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. 不銹(xiu)鋼抵(di)抗各種(zhong)腐(fu)蝕(shi)的能力  一(yi)般來說,含鉻越高,不(bu)(bu)銹鋼(gang)耐蝕(shi)(shi)性(xing)越強。不(bu)(bu)銹鋼(gang)可以抗均勻腐(fu)蝕(shi)(shi)、磨(mo)損腐(fu)蝕(shi)(shi)及堿性(xing)腐(fu)蝕(shi)(shi);但是,在一(yi)定條件下,不(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)耐局部腐(fu)蝕(shi)(shi)。


(3) 電化學(xue)腐蝕


 當不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼與(yu)異種金屬接(jie)觸時,就要考慮電化學腐(fu)蝕(shi)。但是(shi),如果不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼是(shi)正極,則不(bu)(bu)(bu)(bu)會產(chan)生電流腐(fu)蝕(shi)。因此,應仔細選擇不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼的焊接(jie)材料(liao)及不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼設備的緊(jin)固件。


(4)局(ju)部腐蝕


  在(zai)一定條件下,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)對局部腐(fu)蝕(shi)是十(shi)分敏感的(de)(de)。在(zai)化(hua)工廠中,60%的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)設備的(de)(de)損壞是由于點腐(fu)蝕(shi)、裂(lie)紋(wen)腐(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)蝕(shi)開裂(lie),同時還有晶間腐(fu)蝕(shi)造成的(de)(de)。操作條件及(ji)環(huan)境因(yin)素,如:pH值、溫度、氯離子(zi)、氧含量等對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)性能也有影響。


  不銹鋼的局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)有:點腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、間隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)等。

 

   ①. 不銹鋼的點腐(fu)蝕


   不銹鋼的(de)抗腐性(xing)能,依賴于其表面(mian)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo),而(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)的(de)抗腐蝕性(xing)取(qu)決于鉬、鎳與鉻的(de)含量。另(ling)外,對氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)抗點腐蝕性(xing)能有(you)貢獻的(de)元素(su)(su)是氮,如果氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)被破壞,或(huo)者(zhe)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜(mo)不完整(如鋼表面(mian)化(hua)(hua)學成分(fen)不均勻),或(huo)有(you)氯離子存在(zai),就會產生點蝕。與焊接有(you)關的(de)缺陷,如:雜質、第二相(xiang)、電弧沖擊處、飛(fei)濺物等都是點腐蝕發生的(de)地方。在(zai)微(wei)觀結構方面(mian),硫(liu)化(hua)(hua)錳雜質、δ-鐵素(su)(su)體、σ相(xiang)都會引起點腐蝕。


   ②. 不(bu)銹鋼(gang)的(de)隙腐蝕


   因(yin)為金(jin)屬與金(jin)屬的連接,墊片(pian)、金(jin)屬表面結垢等(deng),會形成一(yi)些間隙(xi)或(huo)凹槽,從而導(dao)致間隙(xi)腐蝕。很多因(yin)素影響間隙(xi)腐蝕的發(fa)生及擴散。


   A. 幾何尺寸因素:間隙(xi)類(lei)型(xing)(金(jin)屬-金(jin)屬,金(jin)屬-異(yi)種金(jin)屬)、間隙(xi)深度(du)、內外(wai)面積比等。


   B. 環境因素:含(han)氧量、氧離子濃度、pH值、溫度、擴散(san)與對流、微(wei)生物影響(xiang)等。


   C. 電化學反(fan)應:金屬溶解、氧消(xiao)耗(hao)、氫產生(sheng)等。


   D. 冶金因素:金屬組織(zhi)不純、表面(mian)氧化(hua)(hua)、鈍化(hua)(hua)膜(mo)的特性等。


  不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)點(dian)腐蝕(shi)與間(jian)(jian)隙(xi)腐蝕(shi)的(de)比(bi)較(jiao) 不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)點(dian)腐蝕(shi)與間(jian)(jian)隙(xi)腐蝕(shi)產生(sheng)的(de)機(ji)理不(bu)(bu)同,但它們的(de)擴散(san)機(ji)理卻是相(xiang)同的(de)。點(dian)腐蝕(shi)要有較(jiao)高的(de)氯離(li)子濃(nong)度(du)才發(fa)(fa)(fa)生(sheng),間(jian)(jian)隙(xi)腐蝕(shi)在(zai)較(jiao)低的(de)氯離(li)子濃(nong)度(du)下也會發(fa)(fa)(fa)生(sheng)。不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)某一溶液(ye)中不(bu)(bu)會產生(sheng)點(dian)腐蝕(shi),但有可能(neng)(neng)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)間(jian)(jian)隙(xi)腐蝕(shi)。在(zai)金相(xiang)結構上,控(kong)制發(fa)(fa)(fa)生(sheng)點(dian)腐蝕(shi)的(de)措施一樣可以控(kong)制間(jian)(jian)隙(xi)腐蝕(shi)發(fa)(fa)(fa)生(sheng),如,消(xiao)(xiao)除(chu)硫化錳(meng)雜質,同時(shi)能(neng)(neng)提高不(bu)(bu)銹鋼(gang)耐點(dian)腐蝕(shi)與間(jian)(jian)隙(xi)腐蝕(shi)的(de)能(neng)(neng)力。消(xiao)(xiao)除(chu)硫化錳(meng)的(de)途(tu)徑有3個:降(jiang)低錳(meng)含量(liang)、降(jiang)低硫含量(liang)和加入(ru)鈦或Zr(鋯)。


  ③. 不銹鋼(gang)的應(ying)力腐蝕


  所有(you)(you)不銹鋼都會遇到應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂的(de)(de)(de)問題,很多環境因(yin)(yin)素與應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)有(you)(you)關(guan)。根據(ju)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)機理,可將(jiang)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)分為穿(chuan)晶應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和晶間應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。穿(chuan)晶應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)主(zhu)(zhu)要(yao)發(fa)(fa)生(sheng)在含氯離子(zi)介(jie)質(zhi)中,很少發(fa)(fa)生(sheng)在氫氧(yang)化物介(jie)質(zhi)中;晶間應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)發(fa)(fa)生(sheng)在一(yi)般的(de)(de)(de)水(shui)溶液(ye)介(jie)質(zhi)中。影響不銹鋼應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)因(yin)(yin)素有(you)(you)氯離子(zi)水(shui)溶液(ye)和堿性溶液(ye)。發(fa)(fa)生(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)臨(lin)界應(ying)(ying)(ying)力(li)很難確定,并(bing)且往往是很低的(de)(de)(de),一(yi)般的(de)(de)(de)焊接殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)均(jun)大于應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)臨(lin)界應(ying)(ying)(ying)力(li)。


   奧氏(shi)體不(bu)銹鋼的氯離子應(ying)力腐蝕: 奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼氯(lv)離子(zi)(zi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕是穿晶應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕。影響(xiang)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕的因(yin)素有:氯(lv)離子(zi)(zi)濃度、含(han)氧量、溫度、應(ying)(ying)力(li)(li)(li)大小(xiao)和(he)溶(rong)液的pH值。一(yi)般來(lai)說(shuo),當氯(lv)離子(zi)(zi)含(han)量大于300×106時(shi),會產(chan)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕;當氯(lv)離子(zi)(zi)含(han)量小(xiao)于20×106時(shi),不(bu)會產(chan)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕。很多應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕發生(sheng)于75℃以上;而低于50℃,一(yi)般不(bu)會產(chan)生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕。


  堿性應(ying)力腐蝕開(kai)裂: 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。


  不(bu)銹鋼(gang)中鎳含量對應力腐蝕的影響:  當不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)含(han)(han)鎳(nie)量(liang)在8%~12%之間(jian)時,發生(sheng)應力腐(fu)蝕的(de)(de)傾向性最(zui)大,而不銹鋼(gang)(gang)304、316的(de)(de)含(han)(han)鎳(nie)量(liang)正好在此區(qu)間(jian)。降(jiang)低含(han)(han)鎳(nie)量(liang)雖可提(ti)高其抗(kang)應力腐(fu)蝕能(neng)(neng)力,但(dan)會使不銹鋼(gang)(gang)內(nei)鐵素體增(zeng)加。增(zeng)加不銹鋼(gang)(gang)中的(de)(de)鎳(nie)含(han)(han)量(liang),也可提(ti)高不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗(kang)應力腐(fu)蝕能(neng)(neng)力。因此,可以認為,含(han)(han)鎳(nie)量(liang)大于22%時不會產生(sheng)應力腐(fu)蝕。


   奧(ao)氏(shi)體不銹鋼焊縫的應力腐蝕: 在氯離子溶液中(zhong),有應力(li)(li)作用的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼都(dou)會(hui)產生(sheng)穿晶(jing)應力(li)(li)腐(fu)蝕。焊(han)接部位(wei)特別容易產生(sheng)應力(li)(li)腐(fu)蝕,是(shi)(shi)由于以下(xia)三(san)個原因:一(yi)是(shi)(shi)焊(han)接部位(wei)殘留(liu)有很大的(de)(de)(de)拉伸應力(li)(li)(除非進行焊(han)后熱處(chu)理(li));二是(shi)(shi)焊(han)接部位(wei)常(chang)常(chang)是(shi)(shi)應力(li)(li)集(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)地方;三(san)是(shi)(shi)加熱會(hui)產生(sheng)一(yi)些對應力(li)(li)腐(fu)蝕敏感的(de)(de)(de)金相組織(zhi)。為了防止晶(jing)間應力(li)(li)腐(fu)蝕,焊(han)后進行熱處(chu)理(li)是(shi)(shi)十分必要和有效的(de)(de)(de)。


④. 晶間腐蝕


  當不銹(xiu)鋼含碳(tan)量大于(yu)0.5%,經過500℃~900℃加熱(re)后,對晶間(jian)腐(fu)蝕最為(wei)(wei)敏感,而這個溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范圍正好在(zai)焊(han)接區域的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范圍內(nei)。不銹(xiu)鋼焊(han)縫對晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)敏感程度(du)(du)取決(jue)于(yu)焊(han)接參(can)數(shu)及板厚,因(yin)為(wei)(wei)這些參(can)數(shu)決(jue)定了鋼材(cai)處于(yu)臨界溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)時(shi)間(jian)。鋼材(cai)的(de)(de)敏化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)與(yu)時(shi)間(jian)的(de)(de)關(guan)系如圖(tu)1-6所示(shi)(shi)。在(zai)圖(tu)1-6中,曲(qu)線表示(shi)(shi)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)析出所需(xu)的(de)(de)時(shi)間(jian)與(yu)碳(tan)含量的(de)(de)關(guan)系,曲(qu)線的(de)(de)右邊表示(shi)(shi)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)已(yi)析出。


 影響奧(ao)氏(shi)體不銹鋼焊(han)縫(feng)晶(jing)間腐蝕(shi)的因(yin)素(su),與影響奧(ao)氏(shi)體不銹鋼晶(jing)間腐蝕(shi)的因(yin)素(su)相似:


  A. 金屬(shu)的(de)化學(xue)組成(cheng)和金相組織,主要成(cheng)分是碳含(han)量(liang),碳含(han)量(liang)高是有害的(de)。鐵(tie)素體的(de)存在可以防止晶間(jian)腐(fu)蝕,但粗大的(de)晶粒會加速晶間(jian)腐(fu)蝕;


  B. 焊接前鋼(gang)(gang)材的受(shou)熱(re)情況,如果鋼(gang)(gang)材受(shou)過550℃~850℃加熱(re)則鋼(gang)(gang)材容易發生晶間腐蝕;


  C. 加工焊接過程(cheng)中、使用過程(cheng)中存在應(ying)力;


 D. 工作環境:不(bu)銹鋼在腐(fu)蝕(shi)(shi)環境中易發生(sheng)晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。但是,不(bu)是所有的(de)環境都會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)焊縫晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi),只有在氧化性(xing)環境下才會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)焊縫品間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi),焊縫晶間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)經(jing)常(chang)發生(sheng)在中等氧化性(xing)環境中。


  防止焊縫晶間腐(fu)蝕的措施:


  a.對厚板,焊后(hou)應(ying)進行熱處理;


  b.選擇穩(wen)定性好的低(di)碳不銹鋼,如304L、347等;


 c.適(shi)量(liang)低溫加熱(線能量(liang)3kJ/cm,層間溫度低于(yu)175℃);


 d.焊(han)(han)接材料(焊(han)(han)絲)碳(tan)含量應是(shi)極低(di)的(de),最大(da)限(xian)度地降(jiang)低(di)碳(tan)在焊(han)(han)縫金屬中的(de)含量,達到低(di)于碳(tan)在18-8型不(bu)銹鋼中室溫溶解極限(xian)值以下,使碳(tan)不(bu)可(ke)能與鉻(ge)生成鉻(ge)的(de)碳(tan)化物,從而從根本上消除(chu)晶界的(de)貧鉻(ge)區;


 e.提高焊接材(cai)料(焊絲)的(de)鈦、鈮(ni)、鉭和(he)鋯等的(de)含量(liang),在焊縫金屬中(zhong)滲入比鉻更容易與碳(tan)結(jie)合的(de)穩定化元素(su),如鈦、鈮(ni)、鉭和(he)鋯等。一般認為(wei)鈦碳(tan)比大于5倍時,才(cai)能(neng)提高抗(kang)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)能(neng)力。而試驗結(jie)果(guo)認為(wei)鈦碳(tan)比大于或等于6.7倍時,才(cai)有明顯的(de)效果(guo);大于7.8倍時,才(cai)能(neng)徹底地(di)(di)改(gai)善(shan)(shan)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)傾向。這(zhe)是由于鈦能(neng)充分地(di)(di)將碳(tan)化鉻的(de)鉻置換出來,消除了晶(jing)界的(de)貧鉻地(di)(di)帶,從而改(gai)善(shan)(shan)了抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性。


 通過使用低碳不銹鋼和焊(han)接材料(焊(han)絲),可以克服焊(han)縫晶(jing)間腐蝕(shi)。但是也存(cun)在以下缺點:


  I. 低碳不銹鋼(gang)焊縫強度低;


 II. 具有穩定組織結構的不銹鋼易熱(re)裂。


  具有(you)穩定(ding)組織(zhi)的不銹鋼容(rong)易在(zai)局部析出碳化(hua)物,從而導(dao)致晶間(jian)腐蝕(shi),這種(zhong)晶間(jian)腐蝕(shi)也稱作刀口腐蝕(shi)。


 ⑤. 刀口腐(fu)蝕


 當(dang)焊接321、347不(bu)銹鋼時,受熱(re)部分的(de)溫度高(gao)達1150℃,這(zhe)(zhe)個溫度導致TiC和NbC部分析(xi)出。這(zhe)(zhe)時,碳(tan)在(zai)靠近焊縫處富集成一個很窄的(de)富集區(qu)域,在(zai)焊縫冷(leng)卻時,形成碳(tan)鉻化合物。這(zhe)(zhe)個碳(tan)富集區(qu)域,只有幾個晶(jing)粒(li)寬,能(neng)長久形成一條細(xi)線(xian),稱晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)線(xian),也叫(jiao)刀(dao)口(kou)(kou)腐(fu)(fu)蝕(shi)。含鈮不(bu)銹鋼比(bi)含鈦不(bu)銹鋼更能(neng)抵抗刀(dao)口(kou)(kou)腐(fu)(fu)蝕(shi),提高(gao)熱(re)處理溫度不(bu)能(neng)消除刀(dao)口(kou)(kou)腐(fu)(fu)蝕(shi)。刀(dao)口(kou)(kou)腐(fu)(fu)蝕(shi)與晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)有以下(xia)區(qu)別(bie):


  A. 刀口(kou)腐蝕發生在(zai)緊鄰焊(han)縫很窄的區域(yu)內(nei),而焊(han)縫晶間(jian)腐蝕發生在(zai)離焊(han)縫較(jiao)遠的區域(yu);


  B. 刀口腐蝕發生(sheng)在穩(wen)定型不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong);


  C. 受熱的情況不一樣。


 通(tong)過(guo)適當選擇焊接參數及熱處理參數可避免刀(dao)口腐(fu)蝕。


四、奧氏體不銹(xiu)鋼的(de)工(gong)藝性(xing)能


  1. 成(cheng)型性(xing)能 


    在(zai)低溫環境中(zhong)有良好的組織穩(wen)定(ding)性,因(yin)此(ci)冷(leng)(leng)(leng)(leng)變形、深(shen)沖(chong)壓性能都很好。可在(zai)室溫下(xia)(xia)進行冷(leng)(leng)(leng)(leng)軋、冷(leng)(leng)(leng)(leng)拔(ba),也可承受彎曲、深(shen)拉(la)等(deng)冷(leng)(leng)(leng)(leng)加工(gong)。該類鋼(gang)具有冷(leng)(leng)(leng)(leng)作硬化(hua)傾向,冷(leng)(leng)(leng)(leng)加工(gong)后強度(du)明顯上升(sheng),而(er)塑性下(xia)(xia)降。


  2. 焊接性能 


    具有良好的焊(han)(han)(han)接(jie)性能,焊(han)(han)(han)件經焊(han)(han)(han)接(jie)后無(wu)需(xu)進行熱處理。


  3. 表面(mian)處理工藝 


   耐腐蝕(shi)性能良好,在使用中一(yi)般(ban)不需要(yao)表面處(chu)理(li)。為了進一(yi)步改善耐腐蝕(shi)性能,可采用鈍化(hua)處(chu)理(li)工藝。