Wie vermeidet man ätzende Risse in Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl?

Ätzrisse sind im Allgemeinen intergranular und gegabelt. Es kann jedoch auch zu transgranularer Rissbildung kommen. Beispielsweise hat die Rissmorphologie von austenitischem Edelstahl in 50 %iger NaOH-Lösung nichts mit der Wärmebehandlung zu tun, sondern ist eine transkristalline Rissbildung. Seine Korrosionsprodukte sind lose, poröse, nicht geschichtete magnetische Oxide und seine wässrige Lösung ist alkalisch. Solange sich 10 x 20 mg l-1 NaOH im Kesselwasser oder im Wärmetauscher befinden, kann es durch wiederholte lokale Verdunstung zu einer Konzentration von Alkali im Sediment oder zu Rissen kommen, was zu lokaler Alkalikorrosion führen kann. Alkalisprödigkeitsrisse können verursacht werden, wenn gleichzeitig Alkalikorrosion und Zugspannung vorliegen. Die Theorie besagt, dass ein Teil der H+-Korrosion in das Metall diffundiert und zu einer Wasserstoffversprödung führt. Daher kann es sich bei der alkalischen Sprödrissbildung um eine wasserstoffinduzierte Rissbildung oder um gelöste Anoden- oder Mischrissbildung handeln. Wie kann man also ätzende Risse vermeiden?

• Materialauswahl

Aufgrund der Festigkeit, Plastizität und Empfindlichkeit gegenüber Alkalisprödigkeit kann der Kohlenstoffstahlbehälter zum Laden der Natronlauge verwendet werden. Bei der höchsten Umgebungstemperatur der ätzenden Lösung von 46 °C können Sie auch ein Beruhigungsmittel aus Kohlenstoffstahl mit 0,20 % C wählen. Wenn die Laugentemperatur jedoch 46 °C übersteigt, müssen Schweißnähte aus Kohlenstoffstahl nach dem Schweißen wärmebehandelt werden, um eine Alkaliversprödung zu vermeiden. Auch die Zugabe von Ti und anderen Legierungselementen zu Kohlenstoffstahl und eine entsprechende Wärmebehandlung können die Bildung von Ätzrissen wirksam verhindern. Beispielsweise wird die Stahlprobe mit 0,73 % Ti (0,105 % C) bei 650 bis 750 °C isoliert und anschließend wird der Ofen abgekühlt, um die Bruchzeit von 150 Stunden auf 1000 Stunden zu verlängern.

• Reststressabbau

Eigenspannung ist der Hauptfaktor der Alkalisprödigkeit. Daher ist es ratsam, Maßnahmen im Schweißprozess zu ergreifen, wie z. B. niedrige Leitungsenergie, Vorwärmen vor dem Schweißen, richtige Schweißreihenfolge, Richtung und Hammerschlag zwischen den Schichten, um die Anzahl und Länge der Schweißnähte so weit wie möglich zu reduzieren und die Schweißeigenspannung der Schweißverbindungen zu reduzieren. Die Kaltumformung und die Wärmebehandlung nach dem --Schweißen zur Beseitigung von Spannungen sind eine wirksame Maßnahme zur Verhinderung von Ätzrissen.

Minimieren Sie interne Restspannungen während der Herstellung und Montage, wie z. B. falsche Seite, Winkelverformung und Vermeidung von Hohlräumen usw. usw. Die Nietstruktur kann auch einige Maßnahmen ergreifen, wie z. B. eine gleichmäßige Anordnung der Nietlöcher, um übermäßigen Nietdruck zu vermeiden. In der Praxis wird das Werkstück auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt und lange genug gehalten, um die Eigenspannung auf ein akzeptables Maß zu reduzieren. Dies hängt von der Zeit und der Temperatur ab und Sie kühlen es normalerweise langsamer ab, um weiteren Stress zu vermeiden. Nach dem Schweißen beträgt die ausgeprägte Glühtemperatur von Kohlenstoffstahl undBassstahllegierenDie Temperatur darf nicht unter 620 °C liegen und die Isolationszeit muss nach 1 Stunde/25 mm (Dicke) berechnet werden. Die folgende Tabelle zeigt den üblicherweise verwendeten Bereich der Wärmebehandlungstemperatur nach dem Schweißen von Stahl, der in der Raffinerie verwendet wird, und der Härtewert kann als Kriterium für den Wärmebehandlungseffekt verwendet werden.

• Zusatz von Korrosionsinhibitoren

Häufig verwendete Korrosionsinhibitoren sind Na3PO4, NaNO3, NaNO2, Na2SO4 usw. Die Dosierung kann anhand der experimentellen Ergebnisse bestimmt werden. Beispielsweise ist das Verhältnis von NaNO3/NaOH größer als 0,4 und Na2SO4/NaOH größer als 5, um ätzende Risse zu vermeiden.