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    檢測項目
    Testing items
    不銹鋼晶間腐蝕試驗
    發布時間:2020-01-11

    晶間腐蝕,是金屬材料在特定的腐蝕介質中, 并在高溫環境下由于晶界合金元素鉻的貧化, 沿著材料的晶粒間界受到腐蝕, 使晶粒之間喪失結合力的一種局部腐蝕破壞現象。以奧氏體不銹鋼為例, 在焊接時, 焊縫兩側2~3 mm處可被加 熱到400~910℃, 這就是所謂的晶間腐蝕敏化區, 有鉻和鉬相析出而出現貧化。

    不銹鋼抗晶間腐蝕能力因其金相組織和化學成分的不同而有所不同, 如奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼晶間腐蝕的敏化溫度范圍是400~850 ℃;而鐵素體不銹鋼則在 850℃以上。腐蝕從表面沿晶界深入金屬內部,外表看不出腐蝕跡象,但金相觀察晶界呈現網狀腐蝕。

    常用晶間腐蝕測試標準:GB/T 4334,ASTM A262, ISO 3651

    常見晶間腐蝕測試項目:奧氏體不銹鋼晶間腐蝕試驗,鐵素體不銹鋼晶間腐蝕試驗,鐵素體,奧氏體(雙相)不銹鋼在硫酸條件下的晶間腐蝕試驗。

    產生晶間腐蝕的原因很多, 一般認為是由于晶界合金元素的貧化。不銹鋼中含有一定量的鉻和鉬等可鈍化元素才具有耐腐蝕性。如果在晶界有富鉻和富鉬相析出, 這些相的主要成分為M23C6(M代表鉻、鉬、鐵),析出相中鉻含量高達95%,則沿晶界就產生一個貧鉻和貧鉬區。當貧化區的鉻和鉬含量降至鈍化所需的極限含量(如鉻含量在11%)以下時, 在適合的腐蝕溶液中就形成“碳化鉻(陰極)-貧鉻區(陽極)” 電池, 使晶界貧鉻區產生腐蝕。另一種看法認為產生晶間腐蝕的原因是由于在晶界產生一些沉淀物, 如σ相,這些沉淀物在腐蝕介質中首先被腐蝕而引起晶間腐蝕。較為人們接受的是合金元素在晶界貧化的理論。

    含碳量愈高, 碳的擴散量愈多, 碳化物形成的就多, 鉻的消耗量就大, 使得晶間腐蝕傾向滲入晶界的深度加大。鉻含量增加時, 有利于貧鉻區與富鉻區含鉻量的平衡, 從而降低了晶間腐蝕的敏感性。鎳含量增加可降低碳在奧氏體鋼中的溶解度, 并可促進M23C6 的析出和成長速度, 因此鎳是加速晶間腐蝕的元素。鈦和鈮與碳的親和力較強, 能夠生成穩定的TiC和NbC,以避免碳與鉻結合形成碳化鉻,從而減少了晶界貧鉻區的產生, 因此它們被稱為穩定化元素。 此外,氮、磷、硅這些元素的存在對不銹鋼耐晶間腐蝕都是不利的。

    由于碳和鉻的擴散速率不同, 晶間腐蝕傾向受加熱溫度和加熱時間兩個因素的影響。產生晶間腐蝕傾向是在一定的溫度范圍內, 并和加熱時間有關。 在某一段溫度范圍內會產生晶間腐蝕傾向, 若加熱時間短, 則碳化物來不及析出, 若加熱時間長, 則因鉻的擴散使含量成分趨于均勻, 這樣都不會形成晶間腐蝕傾向。

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