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不銹鋼發(fā)生的腐蝕破壞多是局部腐蝕破壞,常見的有晶間腐蝕(9%)、點(diǎn)蝕(23%)和應(yīng)力腐蝕(49%)。[1] 晶間腐蝕 晶間腐蝕是由于晶界上貧Cr,導(dǎo)致該區(qū)域優(yōu)先腐蝕,進(jìn)而使晶粒整體從金屬上脫離。熱處理450℃~850℃溫度區(qū)間中C與Cr易形成碳鉻化合物(Cr23C6),晶界處消耗的Cr不能及時(shí)從晶粒中得到補(bǔ)充,使晶界區(qū)域貧Cr,這是導(dǎo)致晶間腐蝕的關(guān)鍵。 例如:某公司合成氨廠爐的工藝氣預(yù)熱管因?yàn)榫чg腐蝕引起的開裂,發(fā)生泄漏事故。預(yù)熱管出現(xiàn)晶間腐蝕是因?yàn)閵W氏體不銹鋼晶界析出Cr23C6,在管內(nèi)Cl-作用下管子短期出現(xiàn)晶間腐蝕開裂。
為了預(yù)防不銹鋼發(fā)生晶間腐蝕,一般的解決辦法: 1、固溶退火金屬被均勻加熱到1050℃~1060℃,然后急速冷卻; 2、添加穩(wěn)定化元素Ti、Nb等; 3、選用低碳不銹鋼。 在科學(xué)技術(shù)日新月異,科研水平不斷提高的新時(shí)代,新材料的研發(fā)速度仍然趕不上問題的速度。在實(shí)際工程應(yīng)用中不銹鋼材料的腐蝕問題層出不窮,目前的防護(hù)措施雖然取得了一定的成效,但仍存在嚴(yán)重不足,各種防護(hù)手段都只能在一定范圍內(nèi)起到作用。合理選材,實(shí)時(shí)的檢測(cè)依然是控制腐蝕的關(guān)鍵。
不銹鋼固溶處理的目的是什么?
奧氏體不銹鋼通過固溶處理來軟化,一般將不銹鋼加熱到 950~1150℃左右,保溫一段時(shí)間,使碳化物和各種合金元素充分均勻地溶解于奧氏體中,然后快速淬水冷卻,碳及其它合金元素來不及析出,獲得純奧氏體組織,稱之為固溶處理。
碳溶解度
固溶處理的作用。
一.使鋼管組織和成分均勻一致,這對(duì)原料尤其重要,因?yàn)闊彳埦€材各段的軋制溫度和冷卻速度不一樣,造成組織結(jié)構(gòu)不一致。
在高溫下原子活動(dòng)加劇,σ 相溶解,化學(xué)成分趨于均勻,快速冷卻后就獲得均勻的單相組織。
二.消除加工硬化,以利于繼續(xù)冷加工。
通過固溶處理,歪扭的晶格恢復(fù),伸長(zhǎng)和破碎的晶粒重新結(jié)晶,內(nèi)應(yīng)力消除,鋼管抗拉強(qiáng)度下降,伸長(zhǎng)率上升。
激光切割
該技術(shù)采用激光束照射到鋼板表面時(shí)釋放的能量來使不銹鋼熔化并蒸發(fā)。激光源一般用二氧化碳激光束,工作功率為500~2500瓦。該功率的水平比許多家用電 暖氣所需要的功率還低,但是,通過透鏡和反射鏡,激光束聚集在很小的區(qū)域。能量的高度集中能夠進(jìn)行迅速局部加熱,使不銹鋼蒸發(fā)。此外,由于能量非常集中, 所以,僅有少量熱傳到鋼材的其它部分,所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以非常準(zhǔn)確地切割復(fù)雜形狀的坯料,所切割的坯料不必再作進(jìn)一步的處理。
利用激光切割設(shè)備可切割4mm以下的不銹鋼,在激光束中加氧氣可切割8~10mm厚的不銹鋼,但加氧切割后會(huì)在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的大厚度可增加到16mm,但切割部件的尺寸誤差較大。
激 光切割設(shè)備的價(jià)格相當(dāng)貴,約150美元以上。但是,由于降低了后續(xù)工藝處理的成本,所以,在大生產(chǎn)中采用這種設(shè)備還是可行的。由于沒有刀具加工成本,所以 激光切割設(shè)備也適用生產(chǎn)小批量的原先不能加工的各種尺寸的部件。目前,激光切割設(shè)備通常采用計(jì)算機(jī)化數(shù)字控制技術(shù)(CNC)裝置,采用該裝置后,就可以利 用電話線從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)工作站來接受切割數(shù)據(jù)。