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201不銹鋼晶間腐蝕

來源:至德鋼業 日期:2019-02-25 00:55:45 人氣:245

201不銹鋼焊縫熱影響區的碳含量超過0.05%時,易于出現一種稱為敏化區腐蝕的晶間腐蝕問題。焊接會使201不銹鋼產生冶金上的變化,增加其對腐蝕破壞的敏感性,加上焊接后產生的殘余應力進一步加速了腐蝕介質對焊接區的侵蝕,晶間腐蝕區域常呈現出平行于熔合邊界的直線形腐蝕區,如圖1-4所示。1Cr17Mn6Ni5N奧氏體不銹鋼含碳量大于0.05%,因而焊接熱影響區可能產生晶間腐蝕。

201不銹鋼熱影響區的晶間腐蝕主要是因為晶界處鉻原子與碳原子結合形成碳化物沉淀析出造成晶界貧鉻,使熱影響區敏化形成晶間腐蝕區域。鉻常見的晶間碳化物有M23C6M7C3MCM6C,其中M代表Cr和少量Fe。在不含TiNi等強碳化物形成元素的奧氏體不銹鋼中,M23C6為主要的碳化物;奧氏體不銹鋼中碳含量較高或敏化時間較長時才會出現M7C3MC主要出現于含有TiNi等穩定化元素的奧氏體中。奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏化溫度區間一般為600~850[18-20],因而敏化腐蝕區不是緊鄰熔化邊界,而是在距離焊接峰值溫度最高的熔化區一定距離處,即熱影響區內。

影響201不銹鋼晶間腐蝕敏感性的因素主要有碳含量和焊接熱輸入。Ikawa等人研究了304不銹鋼中碳含量和焊接熱輸入對其晶間腐蝕敏感性的影響,認為304不銹鋼晶間腐蝕敏感性隨著碳含量和焊接熱輸入的增加而增加;熱輸入越大,晶間腐蝕敏化區越寬。Fontana等人研究了電阻點焊焊接304不銹鋼對晶間腐蝕的敏感性,得出電阻點焊時雖然焊接熱輸入很大,但金屬被電流迅速加熱焊接,隨后快速自然冷卻,焊縫不發生晶間腐蝕[20]。高頻焊接也是在高頻電流的作用下迅速加熱被焊材料,在擠壓力作用下完成焊接并快速自然冷卻,因此奧氏體不銹鋼高頻焊縫晶間腐蝕敏感性較小。

一般通過焊后熱處理降低201不銹鋼焊接熱影響區的晶間腐蝕敏感性,焊后對焊件進行1000~1100℃加熱處理后進行淬火。焊接過程中熱影響區形成的碳化物在高溫加熱過程中會重新溶解于金屬基體中,淬火下的快速冷卻可避免晶間碳化物的再次形成,進而降低熱影響區晶間腐蝕敏感性。另外,還可通過降低不銹鋼中碳含量、添加強碳化物形成元素等措施降低奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性。

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