Порушення міжкристалітної корозії означає збіднення хрому вздовж меж зерен нержавіючої сталі 316 після нагрівання в діапазоні температур сенсибілізації. Корозійна стійкість меж зерен різко знижується, а корозійне середовище переважно розмиває межову область. Тріщини поширюються вздовж меж зерен, утворюючи мережеві-канали проникнення, що призводить до крихкості трубопроводу та витоку без явної макроскопічної деформації. Ця поломка здебільшого виникає у зварних компонентах і трубах, які піддаються багаторазовому високотемпературному-нагріванню, що є типовою руйнівною корозійною поломкою аустенітної нержавіючої сталі.
1. Механізм розвитку міжкристалічної корозії
Коли температура нержавіючої сталі 316 залишається між 450 і 850 градусами протягом певного періоду, карбіди хрому випадають у осад і відокремлюються на межах зерен. Споживається велика кількість хрому біля межі кристала, утворюючи бідну на хром-зону, яка втрачає здатність утворювати захисну пасивну плівку. У корозійному середовищі межа зерен з дефіцитом хрому- стає анодом мікро-гальванічного елемента та переважно розчиняється. Корозія безперервно поширюється вздовж межі зерен, утворюючи проникаючі щілини, через що матеріал втрачає силу міжкристалічного зв’язку. Тіло труби може тріснути під дією незначної зовнішньої сили або внутрішнього тиску. На відміну від рівномірної корозії зовнішньої стінки, це пошкодження відбувається всередині мікроструктури металу з майже повною відсутністю видимої іржі на поверхні на ранній стадії.
2. Типові місця, схильні до міжкристалітної корозії
Зони,-уражені нагріванням зварювального шва, які зазнають сенсибілізації під час термічного циклу зварювання;
Ділянки труб із тривалим-місцевим перегрівом, що перевищує порогову температуру сенсибілізації;
Кілька ділянок ремонтного зварювання з повторюваним термічним введенням і накладанням ефектів сенсибілізації;
Зігнуті-труби холодної обробки з внутрішньою залишковою напругою, що прискорює випадання карбіду;
Сегменти без-термічної обробки після зварювання.
3. Ключові фактори прискорення міжкристалітної корозії
Процес зварювання без контролю температури призводить до тривалого перебування в інтервалі температур сенсибілізації;
Тривала -праця теплопроводу при частковому перегріві;
Відсутність стабілізуючої обробки відпалу після зварювання для усунення сенсибілізації структури;
Середовище, що містить іони хлориду та сильні окислювачі, що посилюють розчинення меж зерен;
Деформація холодного формування збільшує внутрішню напругу матеріалу та сприяє випаданню карбіду.
4. Технічні заходи-запобігання з’єднанню та контролю
① Оптимізуйте параметри зварювання, щоб скоротити час перебування при високій-температурі
Використовуйте високу швидкість зварювання та невелике підведення тепла, щоб зменшити ступінь чутливості зони-термічного впливу.
② Проведіть післязварювальний відпал розчину
Нагрійте заготовку до температури розчину та швидко загартуйте, щоб повторно розчинити карбіди хрому та усунути бідні-хрому ділянки.
③ Суворо контролюйте робочу температуру, щоб уникнути-тривалого перегрівання
Встановіть блокування температури, щоб запобігти перебуванню трубопроводу в межах температурного діапазону сенсибілізації.
④ Виберіть матеріал 316L з низьким вмістом вуглецю для часто зварюваних трубопроводів опалення
Зменшіть вміст вуглецю, щоб істотно запобігти осадженню карбіду хрому.
⑤ Регулярно проводите металографічний огляд і випробування на корозію ключових зварних деталей
Екран заздалегідь приховує дефекти міжкристалічної корозії.
5. Порівняльна таблиця профілактичного ефекту
表格
| Режим обробки та роботи | Ризик міжкристалітної корозії | Пропозиція застосування |
|---|---|---|
| Звичайний матеріал 316 + довільне зварювання + без пост-термічної обробки | Високий ризик міжкристалітного розтріскування при середній корозії | Замініть на 316L і негайно виконайте відпал розчину |
| Основний матеріал із низьким-вуглецевим вмістом + стандартизоване зварювання з низьким нагріванням + періодична перевірка | Ефективно пригнічує сенсибілізацію меж зерен і корозію | Стандартна техніка обробки зварних трубопроводів з нержавіючої сталі |
| Обробка розчину після зварювання + моніторинг-температури в реальному часі | Надзвичайно низька ймовірність руйнування внаслідок міжкристалітної корозії | Бажана схема для-антикорозійних трубопроводів опалення з суворими вимогами безпеки |
Висновок
Міжкристалічна корозія 316 нагрівальних трубок спричинена виснаженням хрому на межі зерен, спричиненим сенсибілізаційним нагріванням, що утворює осередки гальванічної корозії та призводить до відриву меж зерен і пошкодження через проникнення. Основні засоби запобігання включають використання не-нержавіючої сталі з низьким вмістом вуглецю, контроль надходження тепла на зварювання, усунення чутливої структури за допомогою термічної обробки, обмеження перегрівання та посилення періодичного виявлення. Повний-контроль процесу вибору матеріалу, технології зварювання та-експлуатації дозволяє уникнути крихкого руйнування та витоків, спричинених міжкристалітною корозією трубопроводів опалення.
