TP321不锈钢无缝管的晶间腐蚀性能

在修建给水管系中,由于镀锌钢管现已完毕了百年光辉的前史,各种新式塑料管及复合管得到迅速发展,但各种管材还不同程度地存在着一些缺少,远不能完全习气供水管系的需求和国家对饮用水及有关水质量的要求。因而,有关专家预言:修建给水管材最终将康复到金属管的时代。根据国外的运用履历,在金属管中判定薄壁
不锈钢的晶间腐蚀是一种腐蚀损坏现象,表现为晶粒间丢失结合力,致使材料的强度变差。关于晶间腐蚀的发生原因有许多不同的理论,如贫铬理论、晶界吸附理论、堆积相亚稳论、亚稳相溶解理论、应力论、堆积相描画论和腐蚀电化学理论等。
其间,贫铬理论是最早提出且被广泛接受的理论。对18-8型奥氏体不锈钢,晶界处的晶格是不完整的,有利于金属原子的涣散;在晶界及其邻近区域的的Cr会由于碳化物Cr23C6在晶界的堆积而发生匮乏现象,构成晶界周围出现贫铬区,当Cr质量分数下降至12%左右时,在某些腐蚀介质中沿着材料晶界发生腐蚀,使晶粒间丢失结合力,即发生晶界腐蚀现象。
TP321不锈钢(UNSS32168)是在TP304不锈钢基础上参与Ti元素,以增强其抗晶间腐蚀才能和耐高温功用,其原理是构成安稳的MC型碳化物TiC,以碳化物构成自由焓改变来衡量,TiC远比碳化铬安稳,可减少碳化铬的构成。
在欧美等发达地区商场,TP321不锈钢无缝钢管已逐渐被TP304L、TP316L等低碳、超低碳不锈钢无缝钢管替代;但在我国,TP321不锈钢无缝钢管的需求量仍然很大,根据国际不锈钢论坛(ISSF)发布的数据显示,2012年,我国TP321不锈钢无缝钢管的表观消费量在10万t左右。由于出产工艺与查验条件的约束,现在国内出产的TP321不锈钢无缝钢管耐晶间腐蚀功用合格率不高,一次查验合格率为80%左右。山西太钢不锈钢钢管公司自2009年投产以来,TP321不锈钢无缝钢管产值约占总产值的35%,晶间腐蚀查验一次合格率在70%左右,远低于其他不锈钢产品的水平(≥95%)。为前进成材率,更好地满足用户需求,该公司技术人员针对TP321不锈钢无缝钢管耐晶间腐蚀功用进行了技术攻关,政策为将一次查验合格率前进至95%以上,抵达日本住友金属公司等国外先进制造商的水平。
现在国内TP321不锈钢无缝钢管的出产大都选用穿孔→冷轧(拔)→热处理→矫直→酸洗→查验→包装的出产方式。钢管在冷变形后,选用固溶热处理铲除变形应力和改善组织,即把钢管加热至奥氏体碳丰满曲线以上温度保温,使碳化物充分溶解到固溶体中再快速冷却,将高温组织在室温下固定下来,取得碳的过丰满固溶体。通过对标活动,对出产流程进行剖析,从化学成分控制、热处理原则调整、脱脂工艺优化等方面下手,使得TP321不锈钢无缝钢管的晶间腐蚀一次查验合格率安稳在95%以上,抵达攻关政策。具体表现在:
(1)通过化学成分规划,调整C、Cr、Ni、Ti等元素份额,可优化TP321不锈钢无缝钢管耐晶间腐蚀功用;
(2)TP321不锈钢无缝缝钢管进行固溶热处理时,炉内恢复性气氛易构成钢管表面增碳;弱氧化性气氛对钢管表面质量较好,消除了增碳要素,且节约能源;
(3)TP321不锈钢无缝钢管冷轧后脱脂不净,对热处理后钢管表面质量影响较大,对耐蚀功用亦有不良影响;通过改善脱脂方法,可有用改善钢管耐晶间腐蚀功用;
(4)固溶热处理保温温度设定为1050℃,对TP321不锈钢无缝钢管的耐晶间腐蚀功用有利;
(5)若TP321不锈钢无缝钢管在灵敏温度区间(450~900℃)内运用且环境存在强腐蚀介质,应对钢管进行安稳化处理。


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