Intergranulär korrosion är ett typiskt lokaliserat korrosionsfel hos rostfritt stål orsakat av felaktig svetsning och värmebehandling. Krom-rika karbider fälls ut längs korngränserna, vilket minskar krominnehållet vid kornkanterna och bryter kontinuiteten i den skyddande passiva filmen. Korngränser blir föredragna korrosionskanaler och etsas bort selektivt, vilket leder till förlust av intergranulär bindningskraft. Arbetsstycket ser makroskopiskt intakt ut men tappar mekanisk styrka, vilket kan resultera i spröda brott och rör som spricker under arbetstryck och termisk belastning.
1. Elektrokemisk utfällnings- och korrosionsmekanism
När 316 rostfritt stål värms upp inom sensibiliseringstemperaturområdet 450 grader ~850 grader diffunderar kolatomer i matrisen snabbt till korngränserna och kombineras med krom för att bilda kromkarbidfällningar. Denna process förbrukar en stor mängd krom nära korngränserna, vilket bildar en krom-fattig zon som inte kan bilda en tät anti-passiveringsfilm. I korrosiv elektrolyt fungerar det krom-utarmade korngränsområdet som en anod och löses företrädesvis upp, medan kornens inre med tillräckligt med krom fungerar som katod. Korrosion expanderar längs korngränserna i en nätverksform och separerar korn från varandra. Även en liten yttre kraft kan orsaka att värmeröret spricker längs kristallgränsen utan uppenbar enhetlig väggförtunning.
2. Typiska positioner som är känsliga för intergranulär korrosion
Svetssömmar och intilliggande värmepåverkade-zoner håller sig inom sensibiliseringstemperaturen under svetsning;
Komponenter som utsätts för långvarig-hög-temperaturservice nära det kritiska sensibiliseringstemperaturintervallet;
Arbetsstycken med felaktig värmebehandling efter-svetsning eller naturlig långsam kylning efter svetsning;
Böjning av formdelar med lokal överhettning under varmbearbetning.
3. Viktiga inducerande faktorer som accelererar sensibiliseringskorrosion
Vanlig 316-kvalitet med hög kolhalt, mer benägen för kromkarbidutfällning;
Långsam kylningshastighet efter svetsning, förlänger uppehållstiden i sensibiliseringstemperaturzonen;
Lång-drift vid medeltemperatur som faller inom sensibiliseringsintervallet;
Frånvaro av lösningsglödgningsbehandling för att lösa utfällda karbider;
Frätande medium som innehåller kloridjoner eller syraradikaler som intensifierar korngränsets etsning.
4. Fler-dimensionella Hela-länkförebyggande tekniska åtgärder
① Föredrar material med låg-kolhalt
Använd 316L rostfritt stål med ultra-låg kolhalt för att begränsa kolhalten och i grunden minska drivkraften av kromkarbidutfällning vid korngränserna.
② Optimera svetskylningsproceduren
Använd snabb svetsning och forcerad luftkylning efter svetsning för att förkorta varaktigheten i sensibiliseringstemperaturfönstret och undertrycka hårdmetallsegregering.
③ Genomför lösningsvärmebehandling för kritiska komponenter
Värm arbetsstycket till 1050~1100 grader för tillräcklig hålltid följt av snabb härdning, helt upplösning av korngränsutfällningar och återställande av jämn kromfördelning.
④ Undvik lång-medellång-temperaturstagnation
Justera driftsparametrar för att förhindra att värmeröret går stabilt inom 450~850 grader under längre perioder.
⑤ Stärk efter-svetsbetning och passivering
Ta bort ytförbrukade skikt av krom- och svetsoxidationsfjäll för att rekonstruera en kontinuerlig och komplett passiv film på hela ytan.
5. Jämförelsetabell för förebyggande effekt
表格
| Material och bearbetningsläge | Intergranulär korrosionsrisk | Rekommenderad ansökningsplan |
|---|---|---|
| Konventionell 316 + eftersvetsning med långsam naturlig kylning | Hög sensibilisering dold fara | Ersätt med 316L eller implementera lösningsglödgning |
| 316L material + snabb svetskylning | I princip eliminera intergranulär korrosionstendens | Standard svetsproduktionsspecifikation |
| Lösningsglödgning + integrerad passivering | Eliminera grundligt korngränsnedfallsdefekter | Högt-tryck och högt-korrosionsarbete prioriteras |
Slutsats
Intergranulär korrosion av 316 värmerör härrör från kromutarmning vid korngränserna på grund av karbidutfällning under sensibiliseringsuppvärmning. De centrala förebyggande metoderna inkluderar att minska basmaterialets kolhalt, förkorta uppehållstiden i det farliga temperaturområdet, lösa upp fällningar via lösningsbehandling och reparera passiv ytfilm. Strikt kontroll över materialval, svetsteknik och värmebehandling kan effektivt undvika korngränsseparation och spröd brottbrott i rostfria värmerör.
