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不銹鋼管應(yīng)力腐蝕開裂是指在腐蝕環(huán)境中,受應(yīng)力的合金由于裂紋的擴(kuò)展而互生失效的一般現(xiàn)象,涉及許多因素,如力學(xué)、電化學(xué)、冶金學(xué)等,發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的必要條件是有拉力作用(無論是剩余應(yīng)力還是外加應(yīng)力,也許兩者都有)和特定腐蝕介質(zhì)存在。 不銹鋼管裂隙的組成和擴(kuò)展大致與拉伸應(yīng)力方向一致。換熱片在加工成形時(shí),在溝槽狹窄的邊緣突然發(fā)生金屬丟失;在工作狀態(tài)下,在換熱片發(fā)生交變應(yīng)力效應(yīng)時(shí),這一弱點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在金屬逐漸散開的細(xì)小裂紋中;通常,這一弱點(diǎn)發(fā)生在金屬表面表面彈性范圍內(nèi)的疲勞損傷,不會(huì)對(duì)金屬產(chǎn)生影響;但是壓力改變發(fā)作持續(xù)的變形,尤其是在疲勞損傷部位發(fā)生的細(xì)小塑性變形,使這一區(qū)域的金屬外表鈍化薄膜在晶界上不斷決裂和從頭鈍化,并產(chǎn)生一種滑移階躍景象;這樣做,在現(xiàn)已形成膜的邊緣和鈍化膜上不斷決裂時(shí),這一現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生,電化學(xué)反應(yīng)在這一現(xiàn)象中產(chǎn)生一個(gè)電位差,可使部分應(yīng)力上升,304不銹鋼管是一種高度延展性很強(qiáng)的合金,這樣的應(yīng)力增高會(huì)產(chǎn)生一種短脆裂紋。 換熱器中的熱介質(zhì),隨著爐膛循環(huán)時(shí)刻的延長,不斷地濃縮氯離子,事端后化驗(yàn)的結(jié)果是98PPM;這樣,在 的金屬丟失處,由于氯離子的作用,敏捷屈從的數(shù)據(jù)會(huì)不斷地溶解,通過這個(gè)地方,微小的裂紋迅速地分散,并與其他類似的裂紋連接起來;這種裂紋一般以晶間方式分散,但是在特定應(yīng)力值下,分散從晶間腐蝕變成了穿晶腐蝕,相當(dāng)于從相對(duì)緩慢的晶間溶解效應(yīng)變成了相對(duì)敏捷的穿晶應(yīng)力腐蝕,導(dǎo)致?lián)Q熱片敏捷開裂。 由于組成了細(xì)密的氧化鉻薄膜,304不銹鋼管表面具有很高的抗腐蝕能力,因此被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域和日常生活中。但在抗均勻腐蝕的不銹鋼管表面上,其局部點(diǎn)狀腐蝕(即點(diǎn)蝕)是難以避免的。點(diǎn)蝕的發(fā)作開始于資料外表,并經(jīng)過形核和長大兩個(gè)階段,終敏捷地?cái)U(kuò)展到資料外表以下的深度。因此,點(diǎn)蝕破壞具有極強(qiáng)的隱蔽性和突發(fā)性。
研究發(fā)現(xiàn)隨鋼中含鉻量的增加,鋼的耐蝕性提高,當(dāng)鋼中含絡(luò)量>12%后,在大氣中耐蝕性有一突變,鋼從不耐腐蝕到耐腐蝕,而且不生銹。人們把鋼從不耐腐蝕到耐腐蝕,從生銹變?yōu)椴簧P,稱為從活化過渡到鈍化,從活化態(tài)變成了鈍化態(tài)。通俗地說鈍(化)態(tài)實(shí)際上是不銹鋼與周圍腐蝕性介質(zhì)之間反應(yīng)遲鈍,即不敏感的狀態(tài)。含格量12%后,具有了不銹性的原因是由于 表而自動(dòng)形成一 種厚度非常薄的無 色、透明且非常 光滑的一層富鉻的氧化物膜,這層膜的形 成防止了鋼的生銹。這層膜稱為純化膜。這層鈍化膜的形成實(shí)際上 上是鋼中鉻元素把自己形成鈍化膜保護(hù)自己的特性給予了鋼的結(jié)果。鋼中鉻量對(duì)其腐蝕速度的影響,在氧化性酸介質(zhì)中,例如在硝酸中,隨鋼中鉻量的增加,鋼的腐蝕速度下降,當(dāng)鉻量達(dá)到較高含量時(shí),此鋼便具有了耐蝕性。在氧化性介質(zhì)中,不銹鋼耐腐蝕的原因也是由于表面鈍化膜的形成。同理,鋼在酸介質(zhì)中從不耐腐蝕到耐腐蝕,也稱之為從活化過渡到鈍化,從活化態(tài)變?yōu)殁g化態(tài)。不銹鋼管的不銹性是由鋼中的鉻含量所決定的●,沒有鉻就沒有不銹鋼。鉻是使鋼鈍化并使鋼具有不銹、耐蝕性的 有工業(yè)使用價(jià)值的元素。所謂無鉻不銹鋼是不存在的。
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一種不銹鋼管可在許多介質(zhì)中具有良好的耐蝕性,但在另外某種介質(zhì)中,卻可能因化學(xué)穩(wěn)定性低而發(fā)生腐蝕。所以說,一種不銹鋼管不可能對(duì)所有介質(zhì)都耐蝕。 金屬的腐蝕,按機(jī)理可分為特理腐蝕、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕三種。生活實(shí)際、工程實(shí)際中的金屬腐蝕,絕大多數(shù)都屬于電化學(xué)腐蝕。 不銹鋼管的主要腐蝕形式有均勻腐蝕(表面腐蝕)、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕等。 均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質(zhì)的金屬表面全部產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象。根據(jù)不同的使用情況對(duì)耐蝕提出不同的指標(biāo)要求,一般可分為兩大類: 1. 不銹鋼管 指在大氣及弱腐蝕介質(zhì)中耐蝕的鋼。腐蝕速率小于0.01mm/年的,認(rèn)為是"完全耐蝕";腐蝕速率小于0.1mm/年的,認(rèn)為是"耐蝕"的。 2. 耐蝕鋼 指在各種強(qiáng)烈腐蝕介質(zhì)中能耐蝕的鋼。 點(diǎn)腐蝕是指在金屬材料表面大部分不腐蝕或腐蝕輕微而分散發(fā)生高度的局部腐蝕,常見蝕點(diǎn)的尺寸小于1.00mm,深度往往大于表面孔徑,輕者有較淺的蝕坑,嚴(yán)重的甚至形成穿孔。 縫隙腐蝕縫隙腐蝕是指在金屬構(gòu)件縫隙處發(fā)生斑點(diǎn)狀或潰瘍形的宏觀蝕坑,這是局部腐蝕的一種。 晶間腐蝕是一種有選擇性的腐蝕破壞,它與一般選擇性腐蝕不同之處在于,腐蝕的局部性是顯微尺度的,而宏觀上不一定是局部的。 不銹鋼管和碳鋼的物理性能數(shù)據(jù)對(duì)比碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼管,而略低于奧氏體型不銹鋼管;電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼管排序遞增;線膨脹系數(shù)大小的排序也類似,奧氏體型不銹鋼管 而碳鋼??;碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼管有磁性,奧氏體型不銹鋼管無磁性,但其冷加工硬化生成成氏體相變時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁性,可用熱處理方法來這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性。
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