不锈钢蝶阀出现锈蚀原因的分析及解决方法
时间:2013-09-23浏览:153次收藏
不锈钢蝶阀在使用过程中出现锈蚀现象。经过金相组织分析、染色试脸、热处理试脸、SEM等试验分析,找到了材料锈蚀的关键因素是因为材料中沿晶界的碳化物析出形成贫铬区,从而造成不锈钢蝶阀锈蚀。经磨制抛光后,用三氯化铁水溶液腐蚀,在Neophot-32金相显徽镜上观察分析,其金相组织由奥氏体与另一种析出物组成。
不锈钢蝶阀的材料为镍铬奥氏体不锈钢,这种材料一般都在固溶状态下使用。在室温状态下,其组织为奥氏体,奥氏体不锈钢在广泛的腐蚀介质中特别是大气中具有良好的抗腐蚀能力。EDS分析结果表明,析出物的含铬量为33.6%,明显高于基体中的Cr含量16.3%,而σ相的含铬量是42%~48%,因而否认析出相为σ相。综合染色试脸、热处理试验的结果,认为不锈钢蝶阀组织中的析出相不是σ相。经SEM观察析出相为一种共晶组织,是以铬为主的碳化物。
下面对不锈钢蝶阀锈蚀的原因分析如下:
1、综合上述各项试验的结果,可判定蝶阀材料组织中析出相不是σ相,故蝶阀的锈蚀现象不是由σ相引起的。
2、通过SEM观察,确认蝶阀的组织中析出相是以铬为主的碳化物,这种共晶组织沿晶界分布。EDS分析结果表明这种分布在晶界上的碳化物铬含量明显高于基体。这种碳化物是M23C6型。随碳化物的析出,又得不到铬的扩散补充时,以碳化铬的形式沿奥氏体晶界析出,在碳化物周围形成贫铬区,从而奥氏体不锈钢晶界易被腐蚀。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶阀锈蚀的主要原因。
3、经固溶处理后的奥氏体不锈钢,由于在高温加热时大部分碳化物被溶解,奥氏体中饱和了大量的碳与铬,并因随后的快速冷却而固定下来,使材料有很商的耐腐蚀性。因此应严格控制热处理工艺,固溶处理时将工件加热至高退,使碳化物充分溶解,然后迅速冷却,得到均一奥氏休组织。固溶处理后,如果采用缓慢冷却,在冷却过程中碳化铬将沿晶界析出,从而导致材料耐腐蚀性能降低。