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不锈钢材料选材误区案例(三)

  • 分类:新闻资讯
  • 作者:网站管理员
  • 来源:本站原创
  • 发布时间:2019-11-14 11:58
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【概要描述】宝浦不锈钢

不锈钢材料选材误区案例(三)

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不锈钢材料选材误区案例(三)
  根据腐蚀科学家的调查和估算,大量腐蚀损失是由于对腐蚀认识的无知而引发的。只要将已掌握的腐蚀科学和工程知识普通推广,全部腐蚀损失中有?的损失完全可以挽回。由于每个行业、工厂、企业、交通运输等都存在用材和选材的问题。而绝大多数的工程技术和管理人员又不具备腐蚀科学的知识或知识不够完备。因此,遇到某些腐蚀问题,由于选材者理解不够,往往步入误区,以致造成重大损失。
  以下总结了选材者易犯的八点错误(当然不限于这八类)知道这些可以避免一些不必要的损失。
1.选材事先不查阅资料;
  除非确有把握,选材前必须查阅腐蚀数据和有关资料。因为腐蚀现象一般都很复杂,涉及到很多不同的因素、温度、浓度、电极电位、缝隙死角、氧化剂、含氧量、还原剂等等。认为选材是件简单的事,是一个错误的概念。举例说明:美国阿波罗登月计划中钛合金贮槽贮燃料N?O?,有一次对20个钛槽作压力试验,由于N?O?易燃易爆极其危险,改用和N?O?物性类似的甲醇代作试液,结果试压时钛槽产生了应力腐蚀破裂,钛槽破坏一次损失约150万美元。因在美国,人们早在十年前就发现钛合金在甲醇中会产生赢了腐蚀破裂,当时只要主管人员事前花一点时间查查文献,就能避免这笔庞大的浪费。在国内,类似的愚蠢无知的选材也屡见不鲜。如用304不锈钢作氯化镁、氯化钙蒸发器,用304不锈钢作管道抽取矿化程度高和卤素元素(CLˉ)含量超标的地下水;用铝容器装碱、水泥和石灰水;用铜和铜合金处理含氧的酸。曾造成了大量不必要的损失。
2.认为不锈钢是万能而耐腐蚀材料
   普遍认为不锈钢是万能材料。有些工厂不管什么腐蚀问题都用“白钢”(工厂对不锈钢的指称)去解决,结果往往造成浪费。不存在万能耐蚀材料。不锈钢有许多常用品种,每种材料都有其独特的物理、力学和化学性能。例如304奥型体不锈钢在抗大气方面比碳钢优越得多。但对还原性酸(盐酸、稀硫酸)与碳钢一样的差。而对氯离子的应力腐蚀破裂则远不及碳钢耐蚀。迷行“万能材料”的毛病也不在不查资料,没有读有一点有关材料腐蚀知识的书。
3.不重视大气、水、蒸馏水等的腐蚀
   有些技术员认为只有强酸腐蚀性强,其实并不尽然。影响腐蚀的因素很复杂,而且因材而异。以为天气、水、蒸馏水的腐蚀必然轻微是错误的。304奥型体不锈钢在几个PPM CLˉ的水中就可能产生应力腐蚀破裂。近年来发展的高强度钢(马氏体钢、沉结硬化钢、马氏体时效钢,屈服强度约>1034Mpa)是很有用的材料,但应用不久接连发现在大气和纯水中都能发生应力腐蚀破裂。可以引起严重事故。国内有些引进工厂因为忽视了水的腐蚀,没有引进处理技术,自己又来妥善解决,以至水腐蚀成了严重问题。总之选材工作不能“想当然”应科学对待。
4.设计不考虑结构对腐蚀的关系
  有些技术员在选材前也查数据,有时手册上认为耐蚀合格的材料结果腐蚀严重,这一般并非手册错误,而是腐蚀因素复杂,考虑欠周到之故。其中,不考虑设计结构的影响可能为重要原因之一。大量缝隙存在是主要的设计缺陷。完全避免固然很难,但应尽量减少缝隙,关键部位更应设法避免。也可将缝隙填实或用加有缓蚀剂的涂料保护缝面。除缝隙外,还有一些结构缺陷也应避免,如不易排液的死角,局部温度过高或过低的热点或冷点,引起腐蚀液冷凝的结构等。
5.不注意电偶腐蚀
  一个车间或一台设备内可能采用几种不同材料,选材时不应孤立地考虑一台设备或一个部件,而应周密的考虑与它接触或距离较远有无它种材料构成的部件。不用材料接触由于二者电位不同将构成电池,引起电偶腐蚀。一般二种金属的电位差越大,则电位低的阳极金属腐蚀越大。金属标准电位次序在腐蚀或电化学书或可查出。但在实际环境中可能有一些差异。另外如极化大即使开始电位差大,腐蚀也不大。反之如极化小,电位差虽不大,也能促进阳极腐蚀。不锈钢氧化膜由于阳极还原作用,失去保护性。由于氢在阴极产生,氢原子渗入金属,则可能产生氢脆。
6.不考虑制造加工对腐蚀的影响
  制造加工对腐蚀的一项重要影响是在设备上留下局部应力。在适合的环境中会产生危险的应力腐蚀破裂。应力来源很多,重要的有:焊接、切割、剪、冲、弯、铆、热处理、装配不适当、紧螺栓用力不均等。在设备运转过程中由于周期性加热、热膨胀、震动、回转、载荷等易引起局部应力集中。防止应力腐蚀破裂的一项有效方法是通过热处理以消除应力。但是对非稳定性不锈钢来说,消除应力的火温度730~800℃正是它的敏化范围,所以应力消除了。却又会引起晶问腐蚀。因此需要选用加钛或钼的稳定化不锈钢。焊接不仅产生残余应力,又使焊缝附近达到敏化温度温度(约500~800℃)。使奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀。使用稳定化钢或超低碳钢可得较好效果,另一办法是对敏化钢采用高温固溶处理。即加热到1100℃左右,接着火淬(俗称固溶)。在1100℃下敏化温度内产生的碳化铬溶解,得到较均化的合金。市场供应的奥化体18/8不锈钢多数处于这种状态。
7.不考虑环境对强度的影响
  设计均按照手册上的材料标准强度值进行设计,结果有许多设备在远低于名义屈服了强度下发生意外的破坏事故。这是因为所有材料都不是理想材料,内部存在微缺陷和微裂纹。在腐蚀环境的作用下,又发生局部应力腐蚀破裂。所以要留出足够的余量。
8.腐蚀试验不结合实际
 
  实验条件如果不符合实际,就会得出错误的结论。因此应尽量重视环境中一切因素。有些因素对腐蚀影响不大,也可不考虑。但是影响大的因素,即使只有微量,也决不能忽视。例如微量CLˉ和氧一般影响都很大。几个PPM CLˉ(加上微量O2)可以引起18/8铬镍不锈钢的应力腐蚀破裂。例如速度、温度、杂质、搅拌、焊缝、制造加工状态(锻、铸等)都应于重视。
 
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