对(dui)不(bu)锈(xiu)钢制品(pin)管(guan)的要(yao)求(qiu),除了(le)有良好(hao)的力学(xue)性(xing)能(neng)和(he)工艺性(xing)能之外,还(hai)需要良好的(de)耐(nai)蚀(shi)性(xing)。影响(xiang)不锈(xiu)钢(gang)耐(nai)蚀(shi)性(xing)的因(yin)素(su)很多(duo),大(da)致(zhi)可(ke)以分为(wei)内(nei)在(zai)和外来两(liang)大(da)类(lei)。内在因素(su)主(zhu)要(yao)有钢的(de)化学(xue)成分、钢的(de)组织、内应力(li)、金属表面(mian)粗糙度等(deng)。外(wai)来因(yin)素主(zhu)要有(you)介质、外(wai)加应力(li)等(deng)。下(xia)面简单(dan)了解一下(xia)影响不(bu)锈(xiu)钢制(zhi)品管耐腐蚀性(xing)的因素(su)。
一(yi)、成分 不锈(xiu)钢(gang)的(de)组织(zhi)和性(xing)能在很大程(cheng)度(du)上(shang)取决(jue)于钢(gang)中的碳含量(liang),碳的(de)影响主要表(biao)现在两个方面。一方面它是稳定奥氏体的元素(su),并且(qie)作(zuo)用(yong)很(hen)大(da),相(xiang)当(dang)于镍(nie)的(de)30倍,另一方面(mian)由于碳与铬的亲和力很大(da),能和(he)铬(ge)形(xing)成一(yi)系列(lie)的复(fu)杂碳化物(wu)。其类(lei)型(xing)随钢中(zhong)铬、碳原子比(bi)值不同而(er)异(yi),钢中碳(tan)含(han)量(liang)越高(gao),钢的耐蚀性就(jiu)越(yue)低(di)。此外,不锈钢的(de)强度则因(yin)碳含量(liang)增加而提(ti)高(gao)。因此(ci),碳在不(bu)锈(xiu)钢(gang)中的(de)作(zuo)用(yong)是矛(mao)盾(dun)的。对(dui)于(yu)不锈(xiu)钢(gang)制(zhi)品(pin)管(guan)来(lai)说(shuo),一般(ban)要(yao)求耐蚀(shi)性(xing)是主(zhu)要的,所以(yi)碳含量(liang)一般都比较低,大多数(shu)不锈(xiu)钢(gang)的碳(tan)含(han)量是(shi)0.1~0.2%,最多不(bu)超(chao)过0.4%。
在(zai)铬(ge)不锈(xiu)钢中(zhong)加入锰的(de)情况下(xia),对钢的耐蚀性没有(you)多(duo)大(da)的影响(xiang)。但(dan)锰可以大(da)大提(ti)高铬不锈(xiu)钢(gang)在(zai)有(you)机酸(suan)(如(ru)醋(cu)酸、甲(jia)酸、乙(yi)醇(chun)酸(suan))中的(de)耐蚀(shi)性(xing),促进钢(gang)达到钝化状(zhuang)态,在(zai)这方面锰(meng)的作用比(bi)镍的作用(yong)更(geng)明显(xian)。
钛(tai)是(shi)强碳化物(wu)形成元(yuan)素,它(ta)们(men)是(shi)作(zuo)为(wei)形成(cheng)稳定(ding)的(de)碳化物(wu),从(cong)而防止(zhi)晶(jing)间(jian)腐(fu)蚀(shi)而(er)加(jia)入钢中的。加(jia)入钛(tai)后(hou),由于(yu)它(ta)与(yu)碳(tan)的亲和力(li)比铬大(da),因此优(you)先(xian)与(yu)碳(tan)形成(cheng)碳化钛,这(zhe)样(yang)可以(yi)避(bi)免晶间腐(fu)蚀(shi)。
二、介质(zhi) 金属(shu)的(de)耐(nai)蚀(shi)性与(yu)介质的(de)种类、浓度、温(wen)度(du)、压(ya)力等条(tiao)件都有密切的关系(xi)。而介(jie)质(zhi)的氧(yang)化能力(li)影(ying)响(xiang)最大。对大气、水(shui)蒸(zheng)汽(qi)、水(shui)和(he)其(qi)它(ta)弱(ruo)腐蚀介质(zhi),只(zhi)要铬含量大(da)于(yu)10~12%就可(ke)以保(bao)证不(bu)锈钢(gang)制(zhi)品管的(de)耐蚀性(xing)。
三、加工(gong)工艺(yi) 1.冷(leng)加工
冷加(jia)工(gong)性(xing)和(he)钢的组织(zhi)有密切(qie)的关系。不锈(xiu)钢(gang)经过(guo)冷(leng)轧后,强(qiang)度大(da)大增高。如(ru)18-8型(xing)奥氏(shi)体(ti)可(ke)达230Mpa,如(ru)果采(cai)用零下(xia)温(wen)度(du)轧制法(fa),可以(yi)显(xian)著提(ti)高(gao)奥氏体(ti)不(bu)锈钢的强度。
一(yi)般在(zai)冷轧(ya)后(hou)采取低(di)温(wen)回(hui)火。回火(huo)温度在(zai)425℃以下回(hui)火,弹性(xing)极(ji)限和(he)抗拉强(qiang)度(du)非但(dan)没(mei)有下(xia)降(jiang),反而有(you)所上升(sheng)。
2.热加(jia)工
不(bu)锈钢(gang)制(zhi)品管(guan)主(zhu)要(yao)热加(jia)工是(shi)再结(jie)晶(jing)退(tui)火(huo)、固溶处理和焊接(jie)。
再(zai)结(jie)晶(jing)退(tui)火(huo)的目的(de)是(shi)为(wei)了恢复(fu)塑性,如果(guo)再结(jie)晶退火后晶(jing)粒不是特别(bie)粗(cu)大,就不会影响不(bu)锈(xiu)钢(gang)制(zhi)品管的(de)耐蚀(shi)性(xing)。
为了(le)消(xiao)除(chu)不锈钢(gang)制(zhi)品管的晶间腐(fu)蚀倾(qing)向(xiang),经常采用固(gu)溶处理,将(jiang)钢加(jia)热(re)到1050~1100℃,保(bao)温(wen)足(zu)够(gou)时(shi)间,使(shi)碳化物(wu)完(wan)全溶(rong)解于(yu)奥氏(shi)体,然(ran)后水冷。只要不再经(jing)过焊(han)接(jie)或(huo)其(qi)他加热(re),就(jiu)不会产(chan)生(sheng)晶(jing)间(jian)腐(fu)蚀倾(qing)向(xiang)。
焊接(jie)是最(zui)常(chang)见(jian)的(de)热(re)加工工艺(yi)。焊(han)接对(dui)不(bu)锈(xiu)钢(gang)耐(nai)蚀性的(de)影响(xiang)主要是(shi)焊缝。单(dan)相(xiang)奥(ao)氏(shi)体钢焊(han)缝的组(zu)织(zhi)是粗(cu)大(da)的柱状(zhuang)晶,组织有(you)方(fang)向性,低(di)熔点液态夹(jia)杂物分布比较集(ji)中(zhong),并且(qie)容(rong)易(yi)在凝固(gu)收(shou)缩时引(yin)起(qi)热(re)裂。
作(zuo)为(wei)焊条用的(de)不(bu)锈(xiu)钢(gang)为(wei)防止焊缝(feng)热(re)裂,在(zai)成分(fen)上略(lve)有(you)调(diao)整,尽量(liang)采用(yong)低的(de)含碳量,有(you)时加入(ru)少量钒、硅、钦等(deng)铁素体(ti)形(xing)成元(yuan)素,适(shi)当提(ti)高铬含量也(ye)有(you)同(tong)样作(zuo)用(yong),它(ta)可使(shi)焊(han)接(jie)后在(zai)焊缝(feng)中出现3~5%的δ铁(tie)素(su)体(ti)。这种焊缝除了(le)有较(jiao)高的(de)强度(du)和韧性(xing)以(yi)防(fang)止热(re)裂外,还(hai)有(you)减少(shao)焊缝(feng)晶(jing)间(jian)腐蚀倾(qing)向的作(zuo)用(yong)。
以(yi)上(shang)就(jiu)是(shi)影响(xiang)
不锈(xiu)钢制品(pin)管耐腐蚀性的因(yin)素(su),钢的(de)化(hua)学(xue)成(cheng)分(fen)对钢(gang)能否(fou)钝(dun)化(hua)和钝(dun)化膜的(de)稳定性有决定作(zuo)用,并(bing)且(qie)不锈(xiu)钢的(de)钝(dun)化(hua)与介(jie)质(zhi)的(de)特(te)点(dian)有(you)关(guan),特(te)别是(shi)与介质的氧化能(neng)力有(you)关。除此(ci)之外(wai),加工(gong)工艺也(ye)会(hui)在一(yi)定程(cheng)度(du)上(shang)影响(xiang)不锈钢(gang)制品管的(de)耐腐蚀(shi)性能(neng)。所(suo)以要(yao)根(gen)据工作(zuo)介(jie)质的特点(dian)来正确选择使用(yong)不同成分(fen)的(de)不锈(xiu)钢(gang),并(bing)且选择合(he)理(li)的加(jia)工(gong)工艺(yi)。