文摘丨對(duì) 壓力容器晶間腐蝕檢驗(yàn) 的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)
本文整理自:黃嘉琥. 不銹鋼與鎳合金壓力容器晶問(wèn)腐蝕敏感性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的制訂[J]. 壓力容器, 2008, 25(5).
1. 只有不銹鋼、鎳合金和鋁合金這三種合金才存在工程晶間腐蝕。
不銹鋼和鎳合金制壓力容器常要求進(jìn)行晶間腐蝕敏感性的工程檢驗(yàn),預(yù)測(cè)容器的耐晶間腐蝕性能是否符合要求。但鋁制壓力容器很少要求進(jìn)行這樣的檢驗(yàn)。
任何金屬的晶界均易集中存在夾雜物、化合物、偏析、晶格畸變扭曲、內(nèi)應(yīng)力、缺陷等。其耐蝕性總比晶粒差些。
金相分析時(shí)對(duì)試樣的拋光表面進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)浸蝕后對(duì)晶界的腐刻較深,使晶界顯現(xiàn),便于金相觀察。在工程中一般并不把這種晶界腐刻較深的現(xiàn)象稱為晶間腐蝕。
合金晶界析出的耐蝕合金元素(鉻、鉬等)的富集相及其鄰近區(qū)域的耐蝕合金元素的貧化區(qū)在一些腐蝕介質(zhì)中產(chǎn)生選擇性的優(yōu)先快速溶解,致使晶界的腐蝕速度比晶??斓枚啵芤资购辖饦?gòu)件失效。存在這種晶間腐蝕機(jī)理的才是工程中的晶間腐蝕。
2. 鎳合金一般比不銹鋼有更好的耐均勻腐蝕性能,但由于碳在鎳合金中的溶解度要比碳在不銹鋼中的溶解度低得多,因而鎳合金常比不銹鋼具有更高的晶間腐蝕敏感性,對(duì)鎳合金容器檢驗(yàn)的必要性至少不低于不銹鋼。
3. 檢驗(yàn)規(guī)則與檢驗(yàn)方法
不銹鋼、鎳合金壓力容器晶間腐蝕敏感性的檢驗(yàn)要求和規(guī)則分別按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21433-2008《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)》、JB/T 4756-2006《鎳及鎳合金制壓力容器》附錄D“晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)”。
檢驗(yàn)方法分別按標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4334-2008《金屬和合金的腐蝕 不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法》、GB/T15260-2016《金屬和合金的腐蝕 鎳合金晶間腐蝕試驗(yàn)方法》。
注意檢驗(yàn)規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)兩者的區(qū)別。GB/T 21433和JB/T 4756附錄D對(duì)什么條件下應(yīng)檢驗(yàn),用哪種方法檢驗(yàn),合格指標(biāo)定多少等作出了具體規(guī)定。而GB/T4334和GB/T 15260規(guī)定了檢驗(yàn)方法。兩類標(biāo)準(zhǔn)要結(jié)合起來(lái),壓力容器的晶間腐蝕試驗(yàn)才能進(jìn)行。
4. 原材料檢驗(yàn)和容器檢驗(yàn)的聯(lián)系和區(qū)別
制造過(guò)程中原材料經(jīng)過(guò)焊接、熱成型、熱處理等熱作工藝,會(huì)改變材料的晶間腐蝕敏感性。奧氏體和雙相不銹鋼以及鎳合金原材料一般為固溶處理狀態(tài),具有最低的晶間腐蝕敏感性。熱作產(chǎn)生了敏化,且不易再進(jìn)行容器整體的固溶處理,會(huì)使晶間腐蝕敏感性提高。并且焊縫的性能也與母材不同,因此壓力容器的耐晶間腐蝕性能應(yīng)以其零部件的檢驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。
不過(guò),壓力容器的檢驗(yàn)合格必須建立在原材料檢驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上。對(duì)于有晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)要求的容器,也應(yīng)要求供貨商的原材料檢驗(yàn)合格。
非超低碳、非穩(wěn)定化牌號(hào)的原材料在固溶狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)。若制造中沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何熱作,原材料檢驗(yàn)合格,冷成型后的構(gòu)件材料一般也合格,但如果該材料經(jīng)過(guò)了熱作,則不然。
超低碳牌號(hào)、穩(wěn)定化牌號(hào)的原材料應(yīng)在敏化處理后檢驗(yàn),敏化處理通常是在規(guī)定溫度(如650 ℃)時(shí)作一定時(shí)間的等溫時(shí)效處理,敏化的熱過(guò)程與焊接等熱作工藝對(duì)材料的敏化作用是不同的。因此,經(jīng)敏化處理的原材料檢驗(yàn)合格,熱作后也不一定會(huì)合格,同樣需要檢驗(yàn)確定。
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