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分析及解决不锈钢蝶阀锈蚀原因

         摘要:不锈钢蝶阀在操作过程中出现锈蚀景象。经过金相布局分析、染色试脸、热处理惩罚试脸、SEM等实行分析,找到了原料锈蚀的要害身分是由于材猜中沿晶界的碳化物析出造成贫铬区,从而造成不不锈钢蝶阀锈蚀。 

    要害词:蝶阀;锈蚀;碳化物 

    材质为CF8M的不锈钢蝶阀在操作过程中出现锈蚀景象。奥氏体不锈钢经正常热处理惩罚后,室温下布局应为奥氏体,耐蚀恪守很好。为了分析蝶阀的锈蚀缘故起因,在其上取样中断分析。 

    1实行办法 

    取样中断化学因素分析(武断能否吻合尺度乞求)、金相布局搜查、热处理惩罚工艺实行及SEM分析。 

    2实行前因及分析 

    2.1化学因素 

    化学因素分析前因及尺度因素。 

    2.2金相分析 
    从出现锈蚀景象的蝶阀上切取了金相试样,经磨制抛光后,用3氯化铁水溶液战败,在Neophot-32金相显徽镜上观察分析,其金相布局由奥氏体与另1种析出物形成。从理论上讲奥氏体不锈钢经正常热处理惩罚后,应得到均1奥氏体布局。布局中出现的另1析出物毕竟是何布局,有两种武断:1是σ相,另1种是碳化物。σ相与碳化物酿成的条件不同,但都存在1个合营的本性,那便是造成奥氏体不锈钢对晶间战败的急速性。 

    首先驳回了正色法中断σ相的判袂。驳回碱性赤血盐水溶液(赤血盐10g+氢氧化钾10g+水100ml),试样在该试剂中煮沸2~4min后,铁素体呈黄色,碳化物被战败,奥氏体呈光亮色,σ相由褐色酿成彩色。用上述办法将从蝶阀上切取的试样在碱性赤血盐水溶液中煮沸4min后,在显徽镜下观察,析出物放弃了本风貌,未发明晓畅更动。因此决议驳回热处理惩罚的办法进1步试脸分析。         2.3热处理惩罚实行分析 

    σ相是1种铁铬原子比例大致相称的金属间化合物。化学因素、铁素体、冷变形、温变都不同水高山对σ相造成发作影响。驳回染色法实行,在显微镜下观察析出相更动不晓畅,故驳回了热处理惩罚的办法来判袂σ相。有关原料引见,σ相通常是在五00~800℃持久时效中酿成的。这是由于较高的温度下时效晦气于铬的荟萃。再低温度加热σ相将开始消融,消融竣事最多要在920℃以上。在高于σ相的坚定温度加热可使之消除。造成σ相所需功夫尽管很长,但消除σ相1般只需短期加热即可。根据这1理论,订定了热处理惩罚工艺,观察布局中的析出相能否兴许消除。将从蝶阀上切取的试样加热到940℃,保温30min,尔后在Neophot-32金相显微镜上观察分析。经热处理惩罚后的试样中的析出相不有消除,并放弃本风貌,由此证懂得该布局中的析出相有概稍不是σ相。 

    2.4SEM分析 

    偶尔钢中出现的σ相,驳回任何染色的办法均无奈鉴别其颇色,可驳回SEM的分析办法来判袂。由于已知σ相为铁与铬的化合物,含铬量为42%~48%,通过EDS定性和定量分析测出未知相的形成元素及其含量,从而必然未知相。
     EDS分析前因告白,析出物的含铬量为33.6%,晓畅高于基体中的Cr含量16.3%,而σ相的含铬量是42%~48%,因此否认析出相为σ相。解析染色试脸、热处理惩罚实行的前因,认为不锈钢蝶阀布局中的析出相不是σ相。经SEM观察析出相为1种共晶布局,因而铬为主的碳化物。 

    不锈钢蝶阀的原料为镍铬奥氏体不锈钢,这种原料1般都在固溶形状下操作。在室温形状下,其布局为奥氏体,奥氏体不锈钢在普遍的战败介质中特别是大气中存在精巧的抗战败才能。对不锈钢蝶阀锈蚀的缘故起因分析如下: 

    ①解析上述各项实行的前因,可断定蝶阀原料布局中析出相不是σ相,故蝶阀的锈蚀景象不是由σ相引起的。 

    ②通过SEM观察,确认蝶阀的布局中析出相因而铬为主的碳化物,这种共晶布局沿晶界散布。EDS分析前因告白这种散布在晶界上的碳化物铬含量晓畅高于基体。这种碳化物是M23C6型。随碳化物的析出,又得不到铬的荟萃补偿时,以碳化铬的模式沿奥氏体晶界析出,在碳化物附近造成贫铬区,从而奥氏体不锈钢晶界易被战败。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶阀锈蚀的窗拿判缕咸丫┕偻8522倒势鹨颉 

    ③经固溶处理惩罚后的奥氏体不锈钢,由于在低温加热时大部门碳化物被消融,奥氏体中饱和了少量的碳与铬,并因随后的快速冷却而固定下去,使原料有很商的耐战败性。因此应惨酷管制热处理惩罚工艺,固溶处理惩罚时将工件加热至高退,使碳化物丰裕消融,尔后迅速冷却,得到均1奥氏休布局。固溶处理惩罚后,如果驳回缓慢冷却,在冷却过程中碳化铬将沿晶界析出,从而导致原料耐战败恪守降低。

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