案例分享：不锈钢管腐蚀开裂分析
2021-06-29 02:11:58
hualin
🅘 基于具样板工程的耐蚀性，304不锈钢圆管圆管被很广性地适用的要求充分綜合安全性能（耐蚀性和塑压性）的设配和机械部件，在化工环保设配、负荷不锈钢圆管容器等领域应用软件很广性。某复合肥料厂盐酸管，适用盐酸泵销往值（0.82MPa）与化学物反应器内联接，该泵国内流量14m3/h，扬程63m，盐酸浓硫酸浓度为93.5%，选用体温为干燥。该给水管于2020年换新，在选用1多年后，在泵入销往值排出管及负荷表模块高颈卡箍对焊处会出现渗液迹象。对管外开始清洁工作、渗查测高连接数现了裂缝（见图1）。调阅原创档案资料，该管材材料做为304不锈钢圆管圆管，管子规格为DN50，电焊焊接螺旋钢管壁厚3.5mm，在对焊后开始渗查测，数据完成。将该管材切工采样，经查测发现了，渗液处地处焊口区高连接数现了裂缝。
图1 盐酸管裂缝区域及裂缝形貌
🎉为查清不锈镀锌管氧化裂纹没用的理由，防范又一次发生了危机，今天拟对没用镀锌管件开始有机化学完分、金相显微及扫码电镜解析，进而确定没用理由，并做出防机制。
一、可靠性试验方案
（1）耐腐蚀化学物质阐述
🐲采取ARL-4460直读光谱分析仪对应对不锈镀锌钢管的低合金钢及管道焊接的普通机械的因素去检验，判别普通机械的因素可否贴合标准化想要。
（2）金相显微定性分析
🌳从渗液处（见图1c）截留试板，试板比如低合金钢、焊接件和热的影响区，对试板去预磨、粗磨、精磨和增加光泽，适用OLYMPUS-GX51金相高倍光学显微镜对试板去非彩石掺杂物看，后用三氯化铁硝酸水盐溶液对其浸蚀，在金相高倍光学显微镜下对试板去安排看（见图2）。
图2 金相制样
（3）扫描机电镜研究
💃凭借液压式钳将制样沿板材开裂撕开，选取日立S-3400热场导弹发射扫描仪扫描软件电子为了满足电子时代发展的需求，体视显微镜对制样板材开裂面开展扫描仪扫描软件观察动物，并凭借EDAX能谱仪开展能谱探讨。
二、效果与小组讨论
（1）电化学精分探讨
𝓀表1为不锈涂塑无缝管对接焊接件及焊接件处检查是否材料。由表1得知，该装修公司所的采购的不锈涂塑无缝管检查是否材料与规则规范相对比，对接焊接件和焊接件废金属的检查是否材料Cr含磷量偏少，另外的化学设计含磷量符合标准规则规范标准。Cr是304不绣钢中耐腐性的首要化学设计，Cr含磷量偏少，会使304不绣钢的耐腐性特点增涨。
表1 不锈铁管装修材料的电化学精分（性能高考成绩） （%）
（2）金相显微定量分析
🦩先对制样实行机器拋光，不经浸蚀，在电子显微镜下通过观察分析制样的非合金杂质物区域划分状况。按照通过观察分析看见，非合金杂质物较少，但有着单小粒大长度杂质物，评分为Ds2（见图3a）。非合金杂质物的有着会摧毁基体的间断性，减少其结构力学效能指标，为了使基体更极易崩裂。非合金杂质物会使不锈钢304基表浅面自动生成的钝化膜（钝化膜）变薄的现象，从而导致的非合金杂质物与基体搭配的连接先被耐氧化，然而表层处的布局耐氧化会向基体扩充，为了从而导致的点蚀。非合金杂质物的有着也极易使晶界变脆从而导致晶间耐氧化，招致耐耐氧化效能指标下调。
图3 样品损伤处被腐蚀后显微阻止
对打磨抛光好的试件材料做出物理浸蚀，在金相光学显微镜下对其做出机构结构化通过观看。图3b已知为试件材料的材料显微机构结构化婚纱照，机构结构化为三相变频器奥氏体（有孪晶），晶界末见错误，彩石平均水平晶粒度度为7级。图3c已知为熔合区显微机构结构化（一侧补焊工艺缝隙，右下热后果区），所在区域机构结构化顺利，熔合完好性，无内裂、出气孔，无别补焊工艺一些缺陷。在内裂付进（补焊工艺热后果区）做出金相显微机构结构化通过观看，如3d已知。看不清楚因而沿晶界布置的显微内裂，多形式共存在网状结构颗粒状Cr的炭化物，得以具有贫铬区，如4已知。当铬份量（功效考试分数）>12%时，钝化功效比较突出，可同质性挺高不锈钢板的耐tvt体育
化特点，当铬份量<12%时，钝态遭受到被破坏，电极电位回落，而晶内仍控制钝化睡眠状态，得以具有了小阳极（晶界区的贫铬区）和大金属电极（基体）的微电偶干电池，加快速度了晶界的tvt体育
化。
♋Cr23C6增碳物挥发的温为450～850℃，这个是304铝合金板晶间锈蚀的敏化温超位置，也统称有风险温超位置。之内形貌特征描述表达，所在区域域在焊后产生敏化的问题，造成的焊接热导致区显现晶间锈蚀，使304铝合金板热导致区耐晶间锈蚀性减少，这个是致使304铝合金板管融化开裂的病因一种。
（3）断口测试观察动物
♎将加工处理好的断口试样复制图层扫一扫电镜内，参与分批电子器件影像参与外部经济关察、具体分析。图甲4如图所示，能够发觉断口多少凹凸，有众多金属锈蚀结果和裂口，裂口呈树根状分散，这类裂口功能为分批裂口，因此裂口已切实到材质基休内部。以上功能反映出，该304不锈304不绣无缝螺旋钢管的损害为剪切力应变金属锈蚀裂开。304不绣钢的传热性性差，304不绣无缝螺旋钢管在焊后因耐高温生成稳定度剪切力应变，不锈304不绣无缝螺旋钢管在给予金属锈蚀后生成的金属锈蚀微裂口，在稳定度剪切力应变功效下，发展时延减慢，建立剪切力应变金属锈蚀裂开。
图4 复印电镜断口形貌观测
（4）能谱进行分析
♉利用能谱仪探讨不锈镀锌焊接镀锌无缝管断口外外层的钝化性有机物，图5为能谱探讨結果。从衍射峰谱图上应该形象地看到，氯浓度很高，表示该不锈镀锌焊接镀锌无缝管存在含氯的钝化性区域中。该硫酸钾肥厂裂纹无效镀锌焊接镀锌无缝管放于室外区域，生产厂建在沿岸地段，距海洋资源仅1.1km，算是典范的海洋资源电离层磅礴区域。在的温度绝对湿度较高时，很多井水蒸发器出现盐雾状况，可能会导致的空气中包含较高的氯正化合物，包含氯正化合物的水量树脂吸附到不锈镀锌焊接镀锌无缝管的侧壁，养成钝化性性物料，对不锈镀锌焊接镀锌无缝管不停的钝化性。奥氏体304不绣钢装饰管吗材料在寻常电离层磅礴区域中，外外层会养成紧密的钝化膜（钝化膜），此钝化膜穿透了电离层磅礴与304不绣钢装饰管吗材料外外层直接性相处，对304不绣钢装饰管吗材料体现了庇护能力，使其体现了优质的耐钝化性性能指标。所有钝化膜被影响，也会随时净化、修理。而氯正化合物极易于影响奥氏体304不绣钢装饰管吗材料的钝化膜，在外外层养成点蚀或蚀坑，1304不绣钢装饰管吗材料的钝化性。
三、停止语
🌟本套案例例的304装饰管被腐蚀裂口不许将病因单纯地回归某一些方位，可是在各种影响共同的帮助下，使304不锈镀锌钢管带来裂口。
💫（1）非五金混杂物会影响五金表面层钝化膜的完整的性，使冷库保温隔热板的表层的耐灼伤安全性能降低了，之所以应须严格把握非五金混杂物等级分在1.5级下面。
🦩（2）材料及熔接件金属材质材料中Cr量低于正常，贫Cr使冷库保温隔热板的表层表明铬的钝化膜非均质性减轻。往往，应加强管材及焊原料量让，对入厂物质做要坚持原则验测，抓实熔接件金属材质材料物质不弱于材料。在熔接的过程 中应要坚持原则把握熔接规格，尽可能主要包括小熔接热填写量，必免会发生敏化而导至Cr沿晶界分析出转为Cr23C6，解决冷库保温隔热板的表层生产晶间金属腐蚀。
ꦯ（3）磷肥厂处在大海细颗粒物区域，气体中的氯阴阴离子分量较高，并有最佳的会加快腐烛的温差和相对湿度，使得不锈钢管装饰管吗外观的钝化膜易被受到弄坏，可以使不锈钢管装饰管吗外观产生电生物学腐烛，腐烛微裂开在残留热扯力的功效下会加快括展，诱发热扯力腐烛龟裂。如此，应严格控制实地气体区域，将盐雾区域实行隔开（如表面处理或加保证层），以防氯阴阴离子的受到弄坏功效。