『壹』 奧氏體不銹鋼晶間腐蝕
奧氏體不銹鋼具有優良的抗均勻腐蝕的能力,但在一定成分、應力和腐版蝕介質下特別容易發生晶權間腐蝕,這種腐蝕是由敏化引起的.所謂敏化是指奧氏體不銹鋼在cr的碳化物沿其晶界脫溶的溫度下保持足夠長的時間,而引起對晶間腐蝕敏感的現象[1].經過熱處理的不銹鋼,在晶界上析出cr23c6,使晶界附近形成貧cr區,從而發生晶間腐蝕.因此,工業上迫切需要一種快速、無損和定量的現場技術檢測不銹鋼的晶間腐蝕敏感性
『貳』 奧氏體不銹鋼中有什麼元素啊這些元素對奧氏體不銹鋼有什麼影響呢
在奧氏體不銹鋼中,有碳、鉻、錳、硅、硫、磷、鉬、氮、鈦、鈮、鎳、銅、硼、鈰、鑭等元素組成。每種元素對奧氏體不銹鋼的影響如下
1.碳的影響:
碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成並穩定奧氏體且擴大奧氏體區的元素,碳形成奧氏體的能力為鎳的30倍。鋼中隨著含碳量增加,奧氏體不銹鋼強度也隨之提高。此外,還能提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應力腐蝕性能。但是在奧氏體不銹鋼中,碳通常被視為有害元素,因為在焊接或加熱到450度到850度,碳可以和鋼中的鉻形成Cr23C6型碳化物。導致局部鉻貧化,使鋼的耐晶間腐蝕性能下降。20世紀60年代以來新發展的鉻鎳奧氏體不銹鋼,為含碳量小於0.03%或0.02%的超低碳型不銹鋼。因此,在冷、熱加工及焊接與碳弧氣刨時應防止不銹鋼表面增碳,以免鉻的碳化物析出。
2.鉻的影響:
在奧氏體不銹鋼中,鉻是強烈形成並穩定鐵素體的元素,可以縮小奧氏體區。在鉻鎳奧氏體不銹鋼中,當碳含 量為0.1%,鉻含量為18%時,為獲得穩定單一奧氏體組織,所需鎳的含最最低為8%,鉻能增大碳的溶解度而降低鉻的貧化度,因而提高鉻含量對奧氏體不銹鋼的耐晶間腐蝕是有益的。鉻還能極有效地改善奧氏體不銹鋼的耐點蝕及縫隙腐蝕性能。因此鉻對奧氏體不銹鋼性能影響最大的是耐蝕性。鉻可提高鋼的耐氧化性介質和酸性氯化物介質的性能,在鎳、鉬、銅的復合作用下,鉻可提高鋼耐一些還原性介質、如有機酸、鹼介質的性能。
3.鎳的影響:
奧氏體不銹鋼中主要合金元素鎳,其主梌用是形成並穩定奧氏體,獲得完全奧氏體組織,使強有良好的強度、塑性和韌性並具有優良的冷、熱加工性、可焊性及低溫與無磁性,鎳還可以顯著降低奧氏體不銹鋼的冷加工硬化傾向。由於鎳能改善鉻的氧化膜成份、結構和性能,從而提高奧氏體不銹鋼耐氧化性介質的性能。但是降低了鋼的抗高溫硫化性能,這是由於鋼中晶界處形成低熔點硫化鎳所致。
4.鉬的影響:
鉬的作用主要是提高鋼在還原性介質(比如H2So4、H2PO4以及一些有機酸和尿素環境)的耐蝕性,並提高鋼的耐點蝕及縫隙腐蝕等性能。含鉬不兒鋼的熱加工性比不含鉬的差,鉬含量越高,熱加工越壞。另外含鉬奧氏體不銹鋼中容易形成X(σ)沉澱,這會惡化鋼的塑性和韌性。鉬的耐點蝕和耐縫隙腐蝕能力相當於鉻的3倍左右。
5.氮的影響:
氮日益成為鉻鎳氮奧氏體不銹鋼的重要合金元素,氮能提高鋼的耐局部腐蝕(耐晶間腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕)性,氮形成奧氏體的能力與碳相當,約為鎳的30倍。作為間隙元素的氮,其固溶強化作用很強,因為它的加入可以顯著提搞奧氏體不銹鋼的強度。每加入0.1%氮可使鉻鎳奧氏體不銹鋼的室溫強度提高60~100MPa。在酸介質中,氮可提高奧氏體不銹鋼的耐一般腐蝕能力,適量的氮還可提高敏經態奧氏體不銹鋼的耐晶間腐蝕能力。在氯化物環境中,氮提高奧氏體不銹鋼耐點蝕和縫隙腐蝕性能十分顯著。
6.銅的影響:
銅能顯著降低鉻鎳奧氏體不銹鋼的冷作硬化傾向,提高冷國工成型性能。奧氏體不銹鋼中的銅含量為1%~4%時,銅對鋼的組織沒有影響,對鋼的冷成型性有良好的作用,因此含銅的奧氏體銹鋼多用於要求冷作的一些用途中,銅可以顯著降低熱加工性,特別是當奧氏休不銹鋼中含鎳量較低時更為明顯,因此當鋼中銅含量較高時,鎳含量應相應提高。
7.硅的影響:
對於耐氯化物就力腐蝕,耐濃硝酸、硫酸的腐蝕,硅是鉻鎳奧氏體不銹鋼中不可缺少的重要合金元素。硅在奧氏體不銹鋼中可提高耐蝕性,另一個重要作用是顯著提高鋼在高溫濃硫酸(93%H2So4~98%H2So4)中的耐蝕性,其機理是在鋼的表面上形成了穩定的富硅氧化膜。
8.錳的影響:
在節鎳奧氏體不銹鋼中,錳是非常重要的合金元素,其主要作用是與氮、鎳等強烈形成奧氏體的元素復合而加入到鋼中,以節約奧氏體不銹鋼中的鎳。
9.鈦和鈮的影響:
鈦和鈮主要是作為穩定化元素加入,以防止敏化態晶間腐蝕發生。鈦和鈮的加入可提高奧氏體不銹鋼的強度,包括高溫強度。鈮不像鈦那樣容易氧化和氮化,因此含鈮奧氏體不銹鋼多用作焊接材料。
10.磷的影響:
標准中規定了磷的含量小於或等於0.035%~0.045%,磷在不銹鋼中,一般看成有害雜質,磷顯著降低鉻鎳奧氏體不銹鋼在固溶態和敏化態下耐各種濃度硝酸腐蝕性能。
11.硫的影響:
硫在奧氏體不銹鋼中主要被視為有害雜質,其含量限制在小於0.03%~0.035%以下。但是由於硫的加入可提高鋼的切削性能,故在易切削不銹鋼中,硫被看成是合金元素。硫的有害作用主要是降低奧氏體不銹鋼的熱塑性,影響熱加工性,降低耐蝕性。
12.硼的影響:
硼在奧氏體不銹鋼中是不常用元素,其作用利大於弊,18Cr-8Ni不銹鋼中加入硼含量達到0.006%,便有明顯效果,微量硼加入可提高奧氏體不銹鋼的熱塑性,改善熱加工性。
13.稀土元素的影響
稀土元素(鈰、鑭)對改善鉻鎳奧氏體鋼的熱加工性是很有效的。稀土元素有是顯的脫硫作用,隨著鋼中稀土元素的增加,硫含量則隨之降低。
原文出自http://www.sxgfl.com/news/detail/725.html 這個網頁上說的很專業的,你可以去看看
『叄』 為什麼經受焊接的奧氏體不銹鋼有晶間腐蝕,而不焊接的不銹鋼
自上世紀二十年代工業界採用奧氏體不銹鋼以來,發現這類鋼焊接後,溫度為450℃~800℃的熱影響區在許多介質中產生晶間腐蝕。這些介質主要是熱的濃度為50%~65%的硝酸,含銅鹽和氧化鐵的硫酸溶液、熱有機酸等。後來發現這類鋼在450℃~800℃工作,或在該溫度下進行時效處理(或保溫或緩慢冷卻)時,也會得到由於焊接加熱的同樣效果。這種時效處理會導致不銹鋼晶間腐蝕的敏感性,所以又稱敏化處理。而把容易引起晶間腐蝕的溫度區間450℃~800℃稱為敏化溫度。
近年來的研究證明,這種腐蝕形式不僅在鉻鋼、鉻鎳鋼中存在,而且在鎳、銅、鋁基合金中也存在。晶間腐蝕產生的原因是晶界和晶內的化學成分不均勻性。
在不銹鋼和鎳基合金中,晶間腐蝕的機制可以分為三種基本類型:一是腐蝕與保證材料在該介質中耐蝕的元素沿晶界區貧化有關;二是腐蝕與沿晶界析出物的化學穩定性有關;三是腐蝕由降低基體耐蝕性的表面活性元素沿晶界偏析所引起。
奧氏體不銹鋼晶間腐蝕主要是在敏化溫度區間內容易導致沿晶界析出連續網狀富鉻的(Cr,Fe)23C6。從而使晶界周圍基體產生貧鉻區,貧鉻區的寬度約為10-5cm。在析出(Cr,Fe)23C6時間不太長的時間內,由於鉻的擴散速度較慢,貧鉻區得不到恢復。貧鉻區的產生使得晶界附近的鉻含量被降低到n/8量限度以下,因而貧鉻區成為微陽極而發生腐蝕。若在敏化溫度范圍內長期加熱,則可通過鉻的擴散消除貧鉻區,晶間腐蝕傾向可以被消除。
『肆』 關於奧氏體不銹鋼鋼敏化的問題
本文的主要工作和取得的主要研究進展如下:
(1)對304不銹鋼在650°C進行不同程度的敏化後,在酸性氯離子溶液中進行電化學試驗,從極化曲線和腐蝕電位、腐蝕電流密度曲線可看出:隨著敏化從0h增大到100h,材料腐蝕電位逐漸下降,腐蝕電流密度逐漸增大;但是當敏化時間增大到200h時,腐蝕電位有所提高,腐蝕電流密度下降;說明隨著敏化時間的增大,材料的抗腐蝕性能下降,但是當敏化時間增大到一定范圍後,材料的抗腐蝕性能又有所回升。
『伍』 請用貧鉻理論解釋奧氏體不銹鋼發生晶間腐蝕的機理
晶間腐蝕可以由於敏化處理或磷,硅在晶粒邊界的偏聚造成的。
你說的情況應該是將奧氏體不銹鋼又重新加熱到敏化溫度(450℃~850℃),原來敏化生成的不穩定碳化物cr23c6又分解,融入到奧氏體中。
1.
固溶處理:將奧氏體不銹鋼加熱到一定溫度(通常為1020℃~1100℃),保溫一定時間後,待奧氏體不銹鋼中的金屬間相、碳化物全部溶入鋼中時,快速冷卻至室溫。這一熱處理工藝稱之為固溶處理(其實相當於奧氏體不銹鋼的淬火處理,只不過奧氏體不銹鋼的淬火處理不能提高自身強度、硬度而已)。經過固溶處理後,其組織為單一的奧氏體不銹鋼,不含金屬間相、碳化物(cr23c6等),因此其抗晶間腐蝕性能得到很大的提高。
2.
敏化處理:奧氏體不銹鋼從高溫快速冷卻至室溫後,碳以過飽和的形式固溶在奧氏體不銹鋼中。但是在適當溫度加熱(450℃~850℃)或者經過焊接後,碳就會以cr23c6的形式在奧氏體不銹鋼的晶界沉澱出來。cr23c6的cr含量很高,因而晶界附近的cr大部分被集中到cr23c6中,由於cr的原子半徑大,擴散速度慢,來不及從基體向晶界補充cr。因而造成晶界貧cr(一般指低於12%時),從而造成晶間腐蝕。這也是敏化處理的原理。
3.
穩定化處理:穩定化處理通常為固溶處理的後續處理工藝。一般針對含ti、nb的鋼種。將這種鋼再加熱到850℃~900℃保溫一定時間,在該溫度下cr23c6幾乎全部溶解,而tic、nbc只是部分溶解。而後緩冷,在冷卻過程中鋼中的c充分地ti、nb等結合,而析出tic、nbc,而不析出cr23c6。從而提高抗晶間腐蝕性能。
(850℃~900℃的選擇原則:這一溫度范圍在cr23c6的溶解溫度之上,tic、nbc的溶解溫度之下。在進行固溶處理之後,如果奧氏體不銹鋼鋼中的cr、ti、nb等都固溶在不銹鋼中,如果不進行穩定化處理,在敏化溫度區間,cr23c6依然會優先沉澱出來。這就是穩定化處理的必要性。)
『陸』 不銹鋼的敏銳化測試能夠說明該材料的說明特性
你所說的敏銳化測試是常說的敏化處理:18-8鋼系列的奧氏體不銹鋼在450℃~850℃(此區間常稱為敏化溫度)短時間加熱,使其具有晶間腐蝕傾向。這是因為碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度與溫度有很大影響。奧氏體不銹鋼在經400℃~850℃的溫度范圍內(敏化溫度區域)時,會有高鉻碳化物(Cr23C6)析出,當鉻含量降至耐腐蝕性界限之下,此時存在晶界貧鉻,會產生晶間腐蝕,嚴重時材料能變成粉末。該方法一般只在不銹鋼晶間腐蝕試驗時採用,用來說明不銹鋼的晶間腐蝕特性的。
『柒』 奧氏體鋼有沒有磁性
奧氏體是無磁或弱磁性。
奧氏體型:如304、321、316、310等;304不銹鋼經過冷加工,組織結構也會向馬氏體轉化,冷加工變形度越大,馬氏體轉化越多,鋼的磁性也越大。
奧氏體不銹鋼,是常見的不銹鋼(18-8鋼),如廚房中很多餐具都是奧氏體不銹鋼做的。奧氏體不銹鋼,顧名思義其組織為奧氏體,它沒有磁性,沒有淬硬性。
奧氏體不銹鋼在氧化性環境中抗腐蝕性非常強,所謂的氧化環境可以簡單理解為含氧較多的環境,奧氏體不銹鋼韌性好,容易加工成型,因而用途非常廣泛。
(7)奧氏體不銹鋼敏化是什麼意思擴展閱讀
奧氏體不銹鋼主要用於耐蝕目的,熱處理對其影響很大。奧氏體不銹鋼的耐蝕性和耐酸性主要依賴表面鈍化,如果表面鈍化這種行為不能維系,則它就會發生腐蝕。
因此,奧氏體不銹鋼並不是完全不銹,它只是針對氧化環境和酸性環境。對於特殊的離子,並不具有強大的抗拒能力。奧氏體不銹鋼的熱處理主要影響表面層的鈍化能力,因而影響其腐蝕性能。
均勻腐蝕是最常見的腐蝕現象,均勻腐蝕取決於鉻元素的分布均勻性。熱處理影響鉻元素的分布規律,自然影響奧氏體不銹鋼的耐均勻腐蝕特性。
晶間腐蝕也是評價奧氏體不銹鋼的重要腐蝕性能之一。一般來說,如果奧氏體不銹鋼發生敏化,在晶界析出大量的串珠狀的碳化物,則其晶間腐蝕性能會大打折扣。奧氏體不銹鋼如果發生敏化,即使在很普通的電化學環境也會發生嚴重的晶間腐蝕。
『捌』 什麼是敏化處理
所謂敏化處理一般是指已經經過固溶處理的奧氏體不銹鋼,在500~850度加熱,將Cr從固溶體中以碳化Cr的形式析出,造成奧氏體不銹鋼的晶界腐蝕敏感性,這就是敏化處理,是用來衡量奧氏體不銹鋼晶界腐蝕傾向的,即一種檢測手段。
『玖』 奧氏體不銹鋼為什麼會形成貧鉻區
想補充一點,樓主想知道為啥會貧鉻,個人理解,貧鉻的過程就是個敏化的過內程。
敏化是指奧氏體在容400-800℃這個溫度區間,碳元素向奧氏體晶粒邊界遷移,並與晶界處的鉻化合,化合產物Cr23C6也有說是(CrFe)23C6,至於這個化合物區別在哪裡,在下也不知道,但是有一點可以肯定,少量的碳化合了大量的鉻,致使奧氏體晶界出現「貧鉻」,當然,碳遷移的同時鉻也在遷移,我找到的資料顯示,鉻在晶界遷移的速度遠大於鉻從奧氏體晶粒內向外遷移的速度,這樣的話,就不難理解,晶界中的鉻遷移來遷移去,並不能增加晶界中鉻的量,晶界內的鉻遷移出來的速度又太慢,致使奧氏體晶界處於「貧鉻」狀態。至此敏化完成。
整個過程也就是貧鉻形成的原因。
『拾』 奧氏體不銹鋼碳含量低
【不銹鋼含碳量低的原因】不銹鋼里含有很高的Cr了。Cr和碳能結合成碳化物Cr23C6或者Cr7C3,這些碳化物里含有的Cr非常高。也就是說,這些碳化物的形成是以大量消耗Cr為代價的。可想而知,一旦基體中的Cr含量大量下降,其防腐蝕性能必然會下降。對於奧氏體不銹鋼,由於Cr碳化物的析出,其抗晶間腐蝕能力顯著惡化,這便是所謂的敏化現象。
馬氏體不銹鋼則相對含有較多的碳。這是因為馬氏體鉻不銹鋼的主要合金元素是鐵、鉻和碳,如Cr大於13%時,不存在γ相,此類合金為單相鐵素體合金,在任何熱處理制度下也不能產生馬氏體,為此必須在內Fe-Cr二元合金中加入奧氏體形成元素,以擴大來說,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允許更高的鉻含量。在馬氏體鉻不銹鋼中,除鉻外,C是另一個最重要的必備元素,事實上,馬氏體鉻不銹耐熱鋼是一類鐵、鉻、碳三元合金。
但是馬氏體不銹鋼的耐蝕性主要取決於鉻含量,而鋼中的碳由於與鉻形成穩定的碳化鉻,又間接的影響了鋼的耐蝕性。因此在13%Cr鋼中,碳含量越低,則耐蝕性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四種鋼中,其耐蝕性與強度的順序恰好相反。另外,碳對不銹鋼基體的力學性能也有影響。