Defecțiunea fragilă a coroziunii intergranulare se referă la oțelul inoxidabil 316 supus la încălzire prin sudare sau la un tratament termic necorespunzător la temperatură înaltă-în intervalul de temperatură de sensibilizare de 450 ~ 850 de grade. Elementele de crom din material se combină de preferință cu carbonul pentru a precipita carburi bogate în crom-de-a lungul granițelor granulelor, ducând la epuizarea severă a cromului în zonele adiacente granițelor. Zona cu deficit de crom pierde capacitatea de a forma o peliculă pasivă completă anticorozivă, devenind o regiune anodică activă electrochimică. Sub eroziunea mediului coroziv, coroziunea se răspândește de-a lungul granițelor de cereale în mod continuu, întrerupând forța de legătură dintre boabele de metal. Materialul își păstrează în continuare un aspect exterior complet, dar își pierde integritatea structurală, ceea ce duce la despicarea bruscă fragilă și scurgeri de penetrare sub presiunea de lucru și sarcina externă. Această defecțiune apare mai ales în secțiunile de conducte sudate ale conductelor de încălzire din oțel inoxidabil în medii de service acide și care conțin clorură-.
1. Precipitarea de sensibilizare și mecanismul de propagare a coroziunii intergranulare
Oțelul inoxidabil 316 se bazează pe un conținut suficient de crom pentru a genera un film protector de pasivizare cu oxid de crom. În timpul ciclului termic de sudare, materialul rămâne în intervalul de sensibilizare pentru o anumită durată. Atomii de carbon difuzează până la limitele de granule și precipită carburi Cr₂₃C₆. Consumul de crom în apropierea granițelor de cereale provoacă o lipsă localizată de crom, formând o micro baterie primară cu interiorul intact-bogat în crom. Coroziunea dizolvă selectiv zona slabă a limitei granulelor și se dezvoltă într-o fisură de rețea în interiorul peretelui conductei. Spre deosebire de coroziunea uniformă care subțiază întregul perete, coroziunea intergranulară invadează de la suprafață spre interior de-a lungul limitelor cristalului, fără pierderi evidente de material pe suprafața exterioară și ascunderea extrem de mare a defectelor.
2. Poziții tipice predispuse la deteriorarea coroziunii intergranulare
Zonele afectate de căldură-sudură care experimentează intervalul de temperatură de sensibilizare în timpul sudării;
Segmente de țeavă încălzite local pentru o lungă perioadă de timp de surse externe de căldură în intervalul 450~850 de grade;
Componente cu tratament termic post-sudură incorect care duce la sensibilizarea forțată a structurii metalografice;
Zonele de tranziție ale rădăcinii flanșei și ale cotului cu tensiuni reziduale mari de sudură care accelerează dezvoltarea coroziunii;
Conducte statice cu picior mort unde mediul corosiv se acumulează și atacă continuu zonele defecte ale limitelor de cereale.
3. Factori inductori de bază care accelerează eșecul coroziunii
Adopți material 316 obișnuit fără -scăzut-carbon fără tratament de reducere a carbonului pentru construcții de sudare;
Operațiunea de sudare are un aport excesiv de căldură și o viteză lentă de răcire, prelungind timpul de rezidență al sensibilizării;
Tratamentul de stabilizare a recoacerii după-soluție de sudare este omis pentru a elimina precipitarea carburilor;
Mediul de proces conține ioni de clorură, acid organic și alte componente corozive pentru a induce dizolvarea graniței;
Materia primă în sine are conținut excesiv de carbon, crescând foarte mult tendința de precipitare a carburilor.
4. Măsuri tehnice complete de-prevenire și control a legăturii
① Preferiți oțel inoxidabil 316L cu grad scăzut de carbon-sau modificat stabilizat ca material de bază pentru țevi
Reduceți în mod fundamental conținutul de element de carbon pentru a limita precipitarea carburei de crom.
② Optimizați procesul de sudare pentru a adopta curenti mici și parametrii de sudare rapidi pentru a scurta timpul de menținere la temperaturi ridicate-
Evitați încălzirea prelungită prin sensibilizare a zonei-afectate de căldură.
③ Implementați călirea post-soluție de sudură sau recoacerea de stabilizare pentru îmbinările de sudură lagăre de presiune-cheie
Se dizolvă carburile precipitate și se restabilește distribuția uniformă a cromului la limitele granulelor.
④ Instalați dispozitive de filtrare medie și declorinare pentru a reduce concentrația de ioni corozivi în fluidul de transport
Opriți forța electrochimică a reacției de coroziune intergranulară.
⑤ Efectuați regulat inspecția intergranulară a coroziunii și detectarea defectelor cu ultrasunete pe piesele de sudură
Eliminați defectele ascunse ale fisurilor la limita granulelor înainte de ruperea penetrării.
5. Tabel de comparație a efectului de prevenire
表格
| Material și modul proces de sudare | Risc de coroziune intergranulară | Sugestie de aplicare |
|---|---|---|
| Material 316 obișnuit + sudare cu răcire lentă + fără tratament termic post-sudare | Fisurarea prin penetrarea graniței la granița și fractura fragilă apar în funcționarea pe termen mediu{0} | Înlocuiți cu material 316L și efectuați recoacerea cu soluție pentru sudurile eșuate |
| Oțel inoxidabil cu conținut scăzut de-carbon + sudare cu aport scăzut de căldură + tratament standardizat de stabilizare post-sudură | Suprimă eficient segregarea carburilor și expansiunea coroziunii la granițele | Design standard și specificații de sudare pentru conducte de încălzire din oțel inoxidabil 316 sub presiune |
| Oțel inoxidabil ultra-cu conținut scăzut de carbon + monitorizare online a componentelor medii + inspecție metalografică anuală a sudurii | Explozie bruscă a conductei extrem de scăzute și pericole medii de siguranță pentru scurgeri | Schema preferată pentru proiectele de rețea de conducte de încălzire cu ciclu mediu{0}}corosiv din industria chimică |
Concluzie
Coroziunea intergranulară din oțel inoxidabil 316 este cauzată de sensibilizarea la sudare care duce la precipitarea carburii de crom și la epuizarea cromului la granițele granulare, ceea ce face ca limita cristalului să fie corodată și separată de preferință. Măsurile de prevenire de bază includ selectarea materialelor de bază din oțel inoxidabil cu conținut scăzut de-carbon, optimizarea aportului de căldură de sudare și a vitezei de răcire, potrivirea proceselor de tratament termic post-sudare, purificarea mediului de proces și consolidarea testelor nedistructive regulate ale sudurilor. Controlul în buclă închisă-întregul proces- al selecției materiilor prime, construcția de sudare pe teren și acceptarea tratamentului termic post-procesare pot preveni oprirea producției și accidentele de mediu cauzate de coroziunea intergranulară rupere fragilă a tuburilor de încălzire din oțel inoxidabil 316.
