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应力腐蚀发生原因和处理方法,钛(Ti)在钢中的作用
发布时间:2024-06-04 14:43:22 浏览:

应力腐蚀发生原因和处理方法

主要特点:金属在腐蚀介质及拉应力外加应力或内应力的共同作用下产生破裂现象。断裂方式主要是沿晶的或穿晶的龟裂纹,在氯化和碱性氛氧化物或其它水溶性介质中常发生,发生概率较小,但危害巨大。

常见发生原因

(1) 应力来源一般为加工残余应力、焊接残余应力、操作时热应力、操作时加工应力等,从图片上看,龟裂纹处靠近焊接口,可能存在焊接残余应力、操作时热应力、操作时加工应力等;

(2) 304奥氏体不锈钢常见的应力腐蚀介质为氯化物,氢氧化纳,硫酸等,温度每提高15~20℃,腐蚀速率加倍。

建议解决方案

(1) 已出现腐蚀的部位,应立即进行更换处理;

(2) 使用资质优良的施工单位,在焊接和装配过程中,应尽量避免产生残余拉应力,尽量使用结构具有最小的应力集中系数,并使其与介质接触部分具有最小的残余拉应力;

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(3) 选择一些抗应力腐蚀较强的不锈钢产品,如钜恒源316L等高铬镍素体钢或经过固溶处理后的不锈钢产品;

(4) 如果水中的特定介质不影响使用,除去这些杂质就是有效的控制方法,严格控制水中氯、纳化物含量;

(5) 管道清洗、试压完毕后,应排除管内积水,若管内积水无法排尽时,应设法使道系统至少每周通水循环一次,使缝隙死角等处有害杂质迁移

钛(Ti)在钢中的作用

钛和氮、氧、碳都有极强的亲和力,与硫的亲和力比铁强。因此,它是一种良好的脱氧去气剂和固定氮和碳的有效元素。钛虽然是强碳化物形成元素,但不和其他元素联合形成复合化合物。碳化钛结合力强,稳定,不易分解,在钢中只有加热到1000℃以上才能缓慢地溶入固溶体中。在未溶入之前,碳化钛微粒有阻止晶粒长大的作用。由于钛和碳之间的亲和力远大于铬和碳之间的亲和力,在不锈钢中常用钛来固定其中的碳以消除铬在晶界处的贫化,从而消除或减轻钢的晶间腐蚀。

钛也是强铁氧体形成元素之一,强烈的提高了钢的A1和A3温度。钛在普通低合金钢中能提高塑性和韧性。由于钛固定了氮和硫并形成碳化钛,提高了钢的强度。经正火使晶粒细化,析出形成碳化物可使钢的塑性和冲击韧性得到显著改善,含钛的合金结构钢,有良好的力学性能和工艺性能,主要缺点是淬透性稍差。在高铬不锈钢中通常需加入约5倍碳含量的钛,不但能提高钢的抗蚀性(主要是抗晶间腐蚀)和韧性;还能组织钢在高温时的晶粒长大倾向和改善钢的焊接性能。


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