690合金等温热处理过程中晶界碳化物和贫铬区演化规律

应用透射电子显微镜研究690合金固溶处理(1020℃/15min)后在不同温度(650℃,715℃,800℃)和不同时间(1～40h)等温热处理的晶界碳化物析出行为和贫铬区演化状况,总结热处理工艺参数对碳化物和贫铬区的影响,指出贫Cr区是由碳化物的析出长大行为与原子迁移共同作用的结果,并从微观组织变化角度确定最佳的热处理制度。研究结果表明,800℃等温热处理时碳化物在晶界两侧同时析出;715℃/10～20h时晶界附近铬分布最为平缓。690合金最佳等温热处理制度为715℃/10～20h。

贫铬区宽度及深度对EPR法灵敏度的影响

利用不同铬含量的镍基合金组成偶对模拟晶粒与晶界,研究了在0.5mol/L H_2SO_4+0.01mol/L KSCN溶液和0.5mol/L H_2SO_4+0.01mol/L Na_2S_4O_6溶液中电化学动电位再活化敏感性(EPR—DOS)与贫铬区宽度和深度之间的关系,结果表明:(?)贫铬区宽度、深度的增加,EPR—DOS值增大。但用不同介质检验时,灵敏度不同:0.5mol/L H_2SO_4+0.01mol/L KSCN溶液对贫铬区宽度变化敏感;0.5mol/L H_2SO_4+0.01mol/L Na_2S_4O_6溶液则对贫铬区深度变化敏感。

脱敏时间对690合金晶界贫铬区演变及晶间腐蚀倾向的影响

通过TEM、相分析及EPR的方法,研究了脱敏时间对690合金相析出规律、贫铬区演变及晶间腐蚀倾向的影响。结果表明,在700℃脱敏0.5-20 h,M23C6析出优先顺序为晶界、孪晶端部、位错缠结处,随着脱敏时间的增加,690合金的M23C6析出量增加,其贫铬区的最低铬含量显著提高,晶间腐蚀倾向明显降低,其700℃最佳脱敏时间为10-20 h。

贫铬区演化对奥氏体不锈钢晶间腐蚀影响

采用电化学动电位再活化(EPR)法测定了950℃固溶处理的304不锈钢敏化温度-时间-敏化(TTS)曲线,观察了敏化处理的晶间腐蚀组织形貌。建立了一维304奥氏体不锈钢敏化的物理模型,模拟了敏化过程中晶界区域富铬碳化物沉淀析出长大、相界面的溶质热力学、相界迁移动力学和基体中溶质Cr、Ni浓度分布。结果表明:贫铬区中的Cr浓度变化和有效贫铬区宽度两个参量能体现晶界腐蚀的程度,这与敏化处理的晶间腐蚀形貌观察一致;溶质Ni富集及扩散不仅改变贫铬区中溶质Fe、Cr浓度分布,而且改变富铬碳化物成分组成以及其长大速率。敏化处理时贫铬区中溶质碳化学势先升高后缓慢下降,溶质铬化学势变化与之相反;基于相界面迁移一致性的富铬碳化物长大基本符合Zener抛物线增长趋势。

镍基合金晶界贫铬区演变的动力学模拟和试验验证

利用Thermo-Calc、DICTRA软件及其数据库,建立碳化物长大-Cr原子扩散模型,进行镍基690合金晶界贫Cr区演变的动力学模拟研究,并与扫描透射电子显微分析和能谱分析技术得到的合金晶界Cr含量实测值相比较,验证模型的合理性。结果表明：600~800℃敏化温度范围内进行等温处理时,敏化初期M23C6颗粒长大速度快,尺寸迅速增大;一定时间后长大速度急剧下降,尺寸增速减缓直至M23C6颗粒达到稳定的尺寸。等温条件下晶界Cr含量变化与敏化时间密切相关,敏化初期碳化物快速长大是影响晶界附近最低Cr含量的主要原因;而随着敏化时间延长,晶内Cr原子向贫Cr区的扩散愈加充分,贫Cr区最低Cr含量逐渐提高。该模型计算得到的晶界附近最低Cr含量值接近实测值,该模型可准确预测不同敏化过程中的晶界附近最低Cr含量。

油罐导油法兰焊缝热影响区开裂分析

油罐导油法兰仅服役三个月即在焊接热影响区产生断裂。采用宏、微观以及化学分析等方法对开裂原因进行了分析。认为,材料中的铬、镍、钛含量过低和焊接过程对法兰接口处热影响区的敏化作用,致使晶界区域由于析出碳化铬而贫铬,当与腐蚀介质接触后产生晶间腐蚀和应力腐蚀而开裂。

Incoloy800H合金晶间腐蚀敏化条件试验

采用硫酸-硫酸铜腐刻试验和双环动电位电化学再活化(DL-EPR)试验研究Incoloy800H合金晶间腐蚀敏感性,分析敏化温度与敏化时间对Incoloy800H合金晶间腐蚀敏感性的影响。分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线能谱对Incoloy800H合金敏化试样的微观结构和DL-EPR测试后的表面形貌、表面元素进行表征。结果表明:随着敏化温度升高和敏化时间延长,Incoloy800H合金的晶间腐蚀敏感性先增大后减小,在750℃敏化处理4 h后Incoloy800H合金的敏化程度最大,再活化率达到71.8%;高温环境下,碳化物在Incoloy800H合金晶界析出形成贫铬区,导致Incoloy800H合金出现晶间腐蚀倾向;当敏化温度和敏化时间超过临界值时,贫铬区发生铬元素的自修复,晶间腐蚀敏感性显著减小。

奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀

介绍了奥氏体不锈钢焊接接头的腐蚀类型,分析了奥氏体不锈钢焊接接头晶间腐蚀产生的机理,阐述了防止和消除奥氏体不锈钢焊接接头晶间腐蚀的方法及手工电弧焊焊接奥氏体不锈钢时应采取的工艺措施。

304不锈钢晶间敏化行为

采用双环电化学动电位再活化法(EPR)对敏化处理后的304不锈钢试样进行晶间腐蚀试验,然后采用金相法观察试验后试样表面优先腐蚀的贫铬区的形态特征。结果表明,304不锈钢在敏化过程中,贫铬区首先以点状分布于晶界附近,随着敏化程度的加剧,贫铬区不断扩展连接,形成链状分布,链状的贫铬区再发生交联,最终以网状分布于晶界附近。

1Cr18Ni9Ti薄壁不锈钢管断裂失效分析

对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢焊接接头进行SEM、显微组织观察分析和晶间腐蚀倾向分析,研究焊接工艺对奥氏体不锈钢的影响及其发生腐蚀的原因。试验结果表明:断口为脆性断口,主要由"氢脆"和"疲劳"引起;焊接过程中1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢由于经受高温,在晶界组织中形成了贫铬区,使得焊接接头的耐蚀性大大下降,产生晶间腐蚀。

体心立方Fe-17Cr合金晶界的原子探针分析

通过原子探针 (AP)对体心立方 Fe- 17Cr合金的深度分析 ,在原子尺度上获得紧靠晶界 40 nm区域内Cr元素的分布。结果表明敏化 Fe- 17Cr合金在该区域存在贫 Cr区 ,证实了 Fe- Cr合金晶间腐蚀的贫 Cr理论。在距晶界约 30 nm内 ,出现比较平稳的 Cr分布平台 ,并且 Cr浓度低于相同 Cr含量的敏化 Fe- Cr- Ni合金 Cr浓度。

18-8型奥氏体不锈钢导管焊接防腐工艺研究

分析了18-8型不锈钢焊缝产生晶间腐蚀的机理,提出了在焊缝中添加Ti、Nb等合金元素,改善焊接时的加热与冷却条件以及采用焊后热处理等防晶间腐蚀的措施。

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀

介绍了奥氏体(austenite)不锈钢的腐蚀类型,分析了A不锈钢晶间腐蚀的机理,以及防止或消除A不锈钢晶间腐蚀的方法。

改善GCr15轴承钢酸蚀低倍质量的生产实践

针对济源钢铁GCr15轴承钢棒材横截面酸蚀孔洞较严重的问题,分析酸蚀孔洞的成因。分析表明,贫铬区域抗酸蚀能力弱,优先形成孔洞,而成分偏析和网状碳化物的析出是造成铬元素分布不均的主要原因。为此,在实际生产中延长开坯加热时间和投用超快冷设备,最终酸蚀孔洞缺陷得到明显改善。

某变电站304不锈钢开关拉杆失效分析

文中通过对某沿江地区变电站内不锈钢制开关拉杆进行宏观观察、光谱分析、SEM形貌观察与EDS分析、金相组织分析等,发现304不锈钢拉杆在晶界附近存在贫铬区,易发生晶间腐蚀,在氯离子环境长期服役下,将会产生表面腐蚀甚至开裂。

S32101双相不锈钢焊接接头晶间腐蚀试验不合格原因

为探究S32101双相不锈钢焊接后接头晶间腐蚀试验不合格的原因,对晶间腐蚀试验不合格的焊接接头进行了金相检验、X射线光电子能谱(XPS)分析和铁素体含量测试。结果表明:晶间腐蚀试验不合格的原因是材料存在化学成分偏析,造成铬的质量分数偏低,且焊接过程中在晶界处析出碳化铬,形成贫铬区,导致材料的抗晶间腐蚀能力降低。另外,显微组织中的铁素体含量偏低,也增加了贫铬区形成的可能性,进一步降低了抗晶间腐蚀能力。

制氢装置中变气系统不锈钢异径管开裂分析与处理

某公司制氢装置中变气系统不锈钢异径管焊缝热影响区出现裂纹,发生泄漏。通过对泄漏异径管的检验,分析了裂纹出现的原因,并对避免裂纹出现提出了预防控制措施。

铁素体不锈钢晶间腐蚀的机理和改善应用研究

铁素体不锈钢在汽车行业使用很广泛,从电子零件到车身焊接,都要用到铁素体不锈钢,而且激光焊接是汽车系统对不同金属材料连接的一个重要方式,而不锈钢的成分对金属焊接造成的晶间腐蚀敏感性不同。不锈钢的晶间腐蚀对焊接强度的耐久性有直接影响,对焊接牢固的安全性即对汽车系统的安全性有直接影响。晶间腐蚀在不锈钢焊接工艺多少存在,本文对晶间腐蚀的发生原因和改善对策做了充分阐述。

不锈钢焊接时，为什么要控制焊缝中的含碳量

随着不锈钢中含碳量的增加，在晶界生成的碳化铬随之增多，使得在晶界形成贫铬区的机会就增多，在腐蚀介质中产生晶间腐蚀的倾向就会增加。因此不锈钢焊接时，为提高接头的耐蚀性，必须控制焊缝中的含碳量，采取的措施是：