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不锈钢波纹管腐蚀破裂的原因解析

2019-10-26 11:05:30    1319次浏览

众所周知,不锈钢产生应力腐蚀破裂的基本条件是敏感的合金(材料因素)、特定的介质(环境因素),如奥氏体不锈钢在含氯化物的溶液中使用;一定的拉伸应力(力学,。。因素),包括外加应力,相变应力和残余应力等。如具备这3个基本条件,即有可能产生不锈钢的应力腐蚀破坏。在发生应力腐蚀破裂时,并不发生明显的均匀腐蚀,甚至腐蚀产物极少,有时肉眼也很难发现,因此应力腐蚀是一种非常危险的破坏。应力腐蚀过程一般可分为3个阶段:阶段为孕育期,在这一阶段内,因腐蚀过程的局部化和拉应力作用的结果,使裂纹生核,即在不锈钢的腐蚀敏感部位优先形成微小凹坑;第二阶段为腐蚀裂纹发展时期,当裂纹生核后,在腐蚀介质和金属中拉应力的共同作用下,裂纹扩展,导致零件的破坏产生细长的裂缝;第三阶段中,由于拉应力的局部集中,裂纹急剧生长,裂缝扩展很快,能在短时间内发生严重的破坏。

不锈钢波纹影响应力腐蚀的因素:

不锈钢的应力腐蚀开裂与介质的特性、温度的高低以及应力的大小有关,同时还与钢的成分和组织结构的特点有关。下面介绍这些因素的影响情况。

1氯离子浓度的影响一般来说,随氯化物浓度的增加,Cr-Ni不锈钢的应力腐蚀开裂所需的时间缩短。一般认为M gCl2易引起应力腐蚀破裂,不同氯化物的腐蚀作用,是按Mg2+、Fe3+、Ca2+、Na+、Li+等离子的顺序递减的。

2介质温度的影响

一般认为温度升高,易发生应力腐蚀,但温度过高,由于全面腐蚀却控制了应力腐蚀。某些钢种还存在一个临界断裂温度,据统计,Cr-Ni奥氏体不锈钢发生应力腐蚀的温度范围在50℃~300℃之间。

3合金元素及应力的影响

可以看出,钢中合金元素镍、硅的增加,能提高奥氏体不锈钢在MgCl2溶液中抗应力腐蚀破裂性能,而钢中的氮、磷等元素会降低不锈钢在浓氯化物介质中的耐应力腐蚀破裂性能。

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