原子力显微镜评价奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的研究

由13Cr可焊马氏体不锈钢(WMSGSS)制造的油气管线由于价格便宜,相对于昂贵的耐腐蚀合金来说是一个很有竞争力的选择。但是实验室试验和现场经历表明,13Cr马氏体不锈钢焊接接头热影响区发生了沿晶应力腐蚀开裂(IGSCC)。对于低等级的马氏体不锈钢来说,沿晶应力腐蚀开裂机理被认为是在晶界的碳化物附近存在贫铬区。对于中等级和高等级马氏体不锈钢来说,只在实验室试验发现有应力腐蚀开裂。它们的应力腐蚀开裂机理还没有明确,虽然最可能的应力腐蚀开裂机理也被认为和低等级马氏体不锈钢的应力腐蚀开裂机理类似。原子力显微镜(AFM)已开始广泛用于材料显微组织和环境敏感断裂的研究中。高等级马氏体不锈钢焊接接头对晶间腐蚀/应力腐蚀开裂敏感性很有希望由原子力显微镜检测到。在原子力显微镜技术应用于这项研究之前,用由304不锈钢准备的不同敏化度的试样来确定它的适用性是十分有益的。本文用原子力显微镜研究了不同敏化程度的304不锈钢的晶间腐蚀敏感性并和SEM和EDS结果进行了对比。

304不锈钢大小头短期内开裂原因分析

某厂硫磺装置经过短暂的开、停工后,材质为304不锈钢的管线大小头发生开裂。通过金相显微镜和扫描电镜对失效件裂纹及断口形貌进行表征,并通过电子能谱对母材、焊缝、热影响区、腐蚀产物的化学成分进行了分析。结果表明,管线的泄漏是由于在焊接时受到敏化处理,并在氯化物、硫化物溶液的双重作用下迅速发生沿晶应力腐蚀开裂所致。提出了相应的防护措施。

浮头式换热器连接螺栓失效分析

从断口宏观特征、材质、断口电镜、硬度以及微观组织等方面对换热器内紧固螺栓断裂进行了分析。结果表明,螺栓材料铬含量偏低并发生敏化,导致抗腐蚀性能降低,在环境介质的交互作用下发生晶间应力腐蚀开裂,最终导致断裂。

690TT合金在高温含铅碱液中的腐蚀行为

室温条件下690TT合金的极化曲线表明,加入氧化铅能导致合金表面钝化膜不稳定。静态高压釜高温含铅碱液中的浸泡实验表明,在330℃的10%NaOH+10g/L PbO含铅碱液中,690TT合金发生晶间腐蚀,试样失重,且试样表面越粗糙,腐蚀越严重。其中线切割样品由于残余应力和腐蚀产物楔入应力的综合作用,晶间腐蚀发展成为沿晶应力腐蚀开裂。在330℃的10%NaOH碱液中,690TT合金没有发生晶间腐蚀。