一、現象


   在應力與介質(zhì)共同作用下而引起的一種局部斷裂,常見(jiàn)的穿晶型應力腐蝕示意圖見(jiàn)圖8.16。實(shí)際遇到的不銹鋼使用過(guò)程中出現的穿晶應力腐蝕宏觀(guān)和微觀(guān)形貌見(jiàn)圖8.17。應力為不銹鋼管本身的殘余應力,實(shí)測為100~150MPa,介質(zhì)為含有Cl-的水。


16.jpg


二、原因


  不銹鋼產(chǎn)生應力腐蝕必須同時(shí)滿(mǎn)足三個(gè)條件(見(jiàn)圖8.18),即材料因素(敏感的合金),環(huán)境因素(特定的介質(zhì))和力學(xué)因素(靜的拉伸應力)等三要素。


   ①. 敏感的合金(材料因素)-系指具有一定化學(xué)成分和組織結構的不銹鋼,在一些介質(zhì)中對應力腐蝕敏感。但并不是任何一種不銹鋼、在任何條件下均產(chǎn)生應力腐蝕斷裂。


   ②. 特定的介質(zhì)(環(huán)境因素)-對某一敏感合金而言,必須有一種或一些特定的腐蝕介質(zhì)與它相匹配,才能產(chǎn)生應力腐蝕。目前,既沒(méi)有對任何介質(zhì)都敏感的不銹鋼,也沒(méi)有能引起任何不銹鋼均產(chǎn)生應力腐蝕斷裂的介質(zhì)。對于18-8型鉻鎳奧氏體不銹鋼而言,能引起應力腐蝕的常見(jiàn)特定介質(zhì)有氯化物、氫氧化物和連多硫酸 等。


   ③. 靜的拉伸應力(力學(xué)因素)-如果不存在靜的拉伸應力,即使有敏感的合金與特定的介質(zhì)的配合,應力腐蝕同樣不會(huì )發(fā)生。


  三個(gè)條件共同作用導致不銹鋼產(chǎn)生應力腐蝕斷裂,國內外這方面的重大事故很多,此處無(wú)法一一列舉。


18.jpg



三、防止措施


設法去除應力腐蝕三個(gè)必要條件中的一個(gè)因素,便可防止不銹鋼應力腐蝕的出現。


   ①. 在不銹鋼的生產(chǎn)、設備加工和使用過(guò)程中,降低和消除不銹鋼管的殘余應力或造成壓應力。例如,采用在不銹鋼表面進(jìn)行噴丸處理可取得明顯效果(見(jiàn)圖8.19)。但此種處理不適用于易產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕的條件。因為穿過(guò)壓應力層的點(diǎn)蝕底部則處于高拉應力區,反而會(huì )使應力腐蝕過(guò)程加速。


19.jpg


  ②. 降低介質(zhì)溫度和水介質(zhì)中的Cl-濃度,防止Cl-蒸發(fā)濃縮和在不銹鋼管表面富集的條件;鉻鎳不銹鋼制鍋爐和容器等需進(jìn)行水壓試驗的設備,建議用去離子水,不銹鋼管制設備和構件在放置或運輸過(guò)程中,特別是在海洋性大氣和高Cl-濃度的濕態(tài)環(huán)境中,要妥善加以防護。


  ③. 選擇耐應力腐蝕材料,在含Cl-的大氣和水介質(zhì)中,為了耐應力腐蝕,在實(shí)際應用中,各種現代鐵素體不銹鋼管和各種現代雙相不銹鋼管均可優(yōu)先選用。



  表8.2 采用Cr-Ni奧氏體不銹鋼加工或焊后消除應力熱處理方法的參考規范


表 2.jpg


     注:A-完全退火,1065~1120℃緩冷;B-退火,850~1120℃緩冷;C-固溶處理,1065~1120℃水冷或急冷;D-消除應力熱處理,850~900℃空冷或急冷;E-穩定化處理,850~900℃空冷;F-尺寸穩定熱處理,500~600℃緩冷。(a)建議選用最適于進(jìn)行焊后或加工后熱處理的含Ti、Nb的鋼種或超低C不銹鋼;(b)多數部件不必進(jìn)行熱處理,但在加工過(guò)程中,不銹鋼受敏化的條件下,必須進(jìn)行熱處理時(shí),才進(jìn)行此種處理;(c)在加工完后,在進(jìn)行C規范處理的前提下,也能夠用A、B或D規范進(jìn)行處理。




聯(lián)系方式.jpg