金湖縣不銹鋼腐蝕失效分析檢測(cè)單位

時(shí)間：2020-09-28作者：江蘇廣分檢測(cè)技術(shù)有限公司瀏覽：65

不銹鋼腐蝕失效分析檢測(cè):

??根據(jù)上述分析，得出以下結(jié)論：

 （1）送檢樣品內(nèi)表面腐蝕嚴(yán)重，布滿黃色腐蝕產(chǎn)物。能譜分析表明內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物含有Cl、O、Na、Ca等元素。 

（2）送檢管子材料為S30408（即304，非304L），但Cr含量比GB/T 20878-2007 《不銹鋼和耐熱鋼 牌號(hào)及化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)》要求稍低。 

（3）送檢管子夾雜物級(jí)別為B1+D0.5，材料較為潔凈，夾雜物較少 

（4）送檢管子橫截面及縱截面組織均為奧氏體+孿晶，晶粒度6.0級(jí)。未見(jiàn)晶粒不均、有害相析出等缺陷。 

（5）送檢管子內(nèi)壁存在很多的蝕坑。內(nèi)壁微觀形貌為典型點(diǎn)蝕坑形貌，這與表面腐蝕產(chǎn)物中含有氯元素一致。

（6）送檢管子內(nèi)壁腐蝕的原因?yàn)榘l(fā)生了點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕是不銹鋼常見(jiàn)的局部腐蝕之一，其特征為金屬材料表面上出現(xiàn)蝕孔或麻點(diǎn)，且隨著時(shí)間的推移，蝕孔不斷向縱深方向發(fā)展，如圖10所示。

 圖10 點(diǎn)蝕機(jī)理圖 點(diǎn)蝕的影響因素如下： 

（1）環(huán)境因素的影響：不銹鋼點(diǎn)蝕是在特定腐蝕介質(zhì)中發(fā)生的，點(diǎn)蝕通常發(fā)生在含有鹵素陰離子的溶液中，其中以氯化物、溴化物侵蝕性較強(qiáng)。另外，溶液所處的狀態(tài)對(duì)耐蝕性也有影響，溶液靜止?fàn)顟B(tài)比流動(dòng)狀態(tài)時(shí)容易發(fā)生點(diǎn)腐蝕。一種解釋認(rèn)為流速對(duì)沉積物的影響所致，因?yàn)辄c(diǎn)蝕在鋼的表面有雜質(zhì)附著時(shí)容易發(fā)生，在沉積物下面供氧不足，形成濃差電池，鈍態(tài)易被破壞。 

（2）合金元素的影響：在不銹鋼中加入Mo，能提高鈍化膜的穩(wěn)定性，使不銹鋼表面生成很致密而牢固的鈍化膜，隨Mo含量的增加點(diǎn)蝕電位迅速提高，腐蝕速率降低。Cr含量是增加不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的基本元素之一，Cr含量增加可提高鋼的鈍化膜修復(fù)能力，從而改善鋼的抗點(diǎn)蝕性能。有文獻(xiàn)歸納了各元素對(duì)不銹鋼在氯化物溶液中的抗點(diǎn)蝕性能的影響，認(rèn)為Cr、Mo、Ni、Si等是有益元素，Mn、S、Ti、Nb等是有害元素，C、Cu的影響則視在鋼中的狀態(tài)而定。

（3）組織的影響：不銹鋼中顯微組織對(duì)點(diǎn)蝕的影響也很大，如果組織中出現(xiàn)δ鐵素體、σ相、硫化物等會(huì)對(duì)耐點(diǎn)蝕性能有害。 

（4）表面狀態(tài)的影響：光滑的表面比粗糙的表面發(fā)生點(diǎn)蝕的概率低。 送檢管子組織中未發(fā)現(xiàn)δ鐵素體、σ相、硫化物等會(huì)對(duì)耐點(diǎn)蝕性能有害的組織。Cr含量比標(biāo)準(zhǔn)稍低，降低耐點(diǎn)蝕的程度有限。因客戶未能提供水質(zhì)分析樣品，根據(jù)腐蝕產(chǎn)物能譜分析結(jié)果判斷廢水及水蒸氣中含有較多的氯離子、鈉離子、鈣離子、鋁離子、硫離子，水質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性。氯離子是影響點(diǎn)蝕敏感性的主要元素。氯離子的活化作用對(duì)不銹鋼氧化膜的建立和破壞均起著重要作用。雖然至今文獻(xiàn)對(duì)氯離子如何使鈍化金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)的機(jī)理還沒(méi)有定論，但大致可分為2種觀點(diǎn)。成相膜理論的觀點(diǎn)認(rèn)為，由于氯離子半徑小，穿透力強(qiáng)，故它較容易穿透不銹鋼表面氧化膜內(nèi)小的孔隙，到達(dá)金屬表面，并與金屬相互作用形成了可溶性化合物，使氧化膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，不銹鋼發(fā)生腐蝕。吸附理論則認(rèn)為，氯離子破壞氧化膜的根本原因是由于氯離子有很強(qiáng)的可被金屬吸附的能力，它們**被金屬吸附，并從金屬表面把氧排掉。因?yàn)檠鯖Q定著金屬的鈍化狀態(tài)，氯離子和氧爭(zhēng)奪金屬表面上的吸附點(diǎn)，甚至可以取代吸附中的鈍化離子與金屬形成氯化物，氯化物與金屬表面的吸附并不穩(wěn)定，形成了可溶性物質(zhì)，這樣導(dǎo)致了腐蝕的加速。 預(yù)測(cè)不銹鋼和雙相鋼抗點(diǎn)蝕的經(jīng)驗(yàn)公式為： PREN（耐點(diǎn)蝕當(dāng)量） = Cr + 3.3 (Mo + 0.5 W) + 16N 304的PREN為18~20，值較低，因此分析認(rèn)為此種環(huán)境選用304材質(zhì)不合理，易發(fā)生點(diǎn)蝕。為提高耐蝕性，建議對(duì)選材進(jìn)行優(yōu)化，選擇加Mo的雙相不銹鋼2205（PREN可達(dá)30.5~38.8）。


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