不銹鋼蝶閥出現銹蝕原因的分析及解決方法
時間:2013年09月23日瀏覽:145次收藏分享:
不銹鋼蝶閥在使用過程中出現銹蝕現象。經過金相組織分析、染色試臉、熱處理試臉、SEM等試驗分析,找到了材料銹蝕的關鍵因素是因為材料中沿晶界的碳化物析出形成貧鉻區,從而造成不銹鋼蝶閥銹蝕。經磨制拋光后,用三氯化鐵水溶液腐蝕,在Neophot-32金相顯徽鏡上觀察分析,其金相組織由奧氏體與另一種析出物組成。
不銹鋼蝶閥的材料為鎳鉻奧氏體不銹鋼,這種材料一般都在固溶狀態下使用。在室溫狀態下,其組織為奧氏體,奧氏體不銹鋼在廣泛的腐蝕介質中特別是大氣中具有良好的抗腐蝕能力。EDS分析結果表明,析出物的含鉻量為33.6%,明顯高于基體中的Cr含量16.3%,而σ相的含鉻量是42%~48%,因而否認析出相為σ相。綜合染色試臉、熱處理試驗的結果,認為不銹鋼蝶閥組織中的析出相不是σ相。經SEM觀察析出相為一種共晶組織,是以鉻為主的碳化物。
下面對不銹鋼蝶閥銹蝕的原因分析如下:
1、綜合上述各項試驗的結果,可判定蝶閥材料組織中析出相不是σ相,故蝶閥的銹蝕現象不是由σ相引起的。
2、通過SEM觀察,確認蝶閥的組織中析出相是以鉻為主的碳化物,這種共晶組織沿晶界分布。EDS分析結果表明這種分布在晶界上的碳化物鉻含量明顯高于基體。這種碳化物是M23C6型。隨碳化物的析出,又得不到鉻的擴散補充時,以碳化鉻的形式沿奧氏體晶界析出,在碳化物周圍形成貧鉻區,從而奧氏體不銹鋼晶界易被腐蝕。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶閥銹蝕的主要原因。
3、經固溶處理后的奧氏體不銹鋼,由于在高溫加熱時大部分碳化物被溶解,奧氏體中飽和了大量的碳與鉻,并因隨后的快速冷卻而固定下來,使材料有很商的耐腐蝕性。因此應嚴格控制熱處理工藝,固溶處理時將工件加熱至高退,使碳化物充分溶解,然后迅速冷卻,得到均一奧氏休組織。固溶處理后,如果采用緩慢冷卻,在冷卻過程中碳化鉻將沿晶界析出,從而導致材料耐腐蝕性能降低。