焊接接头晶间腐蚀试验
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检验某种钢材是否有晶间腐蚀倾向,一般采用敏化处理工艺。钢材加热到晶间腐蚀最敏感的,恒温处理一定时间,这种处理工艺称为敏化处理,产生晶间腐蚀最敏感的温度叫敏化温度。18-8 不锈钢最敏感温度为650-700℃,产生晶间腐蚀倾向所需要的最短时间为1-2小时。
不锈钢中,除了主要成分Cr、Ni、C 外,还含有Mo、Ti、Nb 等合金元素。它们晶间腐蚀的作用如下:
1. 碳:奥氏体不锈钢中碳量越高,晶间腐蚀倾向越严重,导致晶间腐蚀碳的临界浓度为0.02%(质量分数)。
2. 铬:能提高不锈钢耐晶间腐蚀的稳定性。当铬含量较高时,允许增加钢中含碳量。例如,当不锈钢中铬的质量分数从18%提高到22%时,碳的质量分数允许从0.02%增加到0.06%。
3. 镍:增加不锈钢晶间腐蚀敏感性。可能与镍降低碳在奥氏体钢中的溶解度有关。
4. 钛、铌:都是强碳化物生成元素,高温时能形成稳定的碳化物TiC 及NbC,减少了碳的回火析出,从而防止了铬的贫化。
防止晶间腐蚀的措施:(1)降低含碳量。当钢中碳的质量分数在0.03%以下时,即使在700℃较长时间回火也不会产生晶间腐蚀。(2)加入固定碳的合金元素。对含Ti、Nb 元素的18-8不锈钢,在高温下使用时,要经过稳定化处理。即在常规的固溶处理后,还要在850-900℃保温1-4 小时,然后空冷至室温,以充分生成TiC 及NbC。(3)固溶处理。固溶处理能使碳化物不析出或少析出。但对含Ti、Nb 的不锈钢还要进行稳定化处理。(4)采用双相钢。采用铁素体和奥氏体双相钢有利于抗晶间腐蚀。由于铁素体在钢中大多沿奥氏体晶界分布,含铬量又较高,因此,在敏化温度受热时,不产生晶间腐蚀。