Aufgrund seiner guten Korrosionsbeständigkeit wird Edelstahlflansch häufig in der Fluidleitungstechnik wie Erdöl, chemische Industrie und Schiffbau eingesetzt. Als wichtiger Teil der Rohrleitungsverbindung hat es die Vorteile einer einfachen Verbindung und Verwendung, erhält die Dichtleistung der Rohrleitung aufrecht und erleichtert die Inspektion und den Austausch eines Abschnitts der Rohrleitung. Um die Korrosionsursachen dieser Wimpernpartie herauszufinden, das Wiederauftreten von Produktqualitätsproblemen zu verhindern und wirtschaftliche Verluste zu reduzieren, führen wir an dieser Wimpernprobenpartie chemische Analysen und metallografische Untersuchungen durch.
Die Proben der chemischen Analyse wurden in den Korrosionsflansch geschnitten und ihre chemische Zusammensetzung wurde mit dem Belder DV - 6 direkt ablesenden Funkenspektrometer aus den Vereinigten Staaten bestimmt. die Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt. Gemäß den technischen Anforderungen an die chemische Zusammensetzung von Edelstahl 304 in Astma 276 - 2013 „Standardspezialisierung für Stangen und Formen aus rostfreiem Stahl“ hat der Gehalt an Chromelementen in der Zusammensetzung die Flanschchemie nicht bestanden niedriger ist als der Standardwert.
1.2 metallografische Inspektion
Eine Längsquerschnittsprobe wird an der Korrosionsstelle des Bruchflansches abgefangen, nach dem Polieren korrodiert sie nicht, sie wird unter dem Zeiss-Metallographiemikroskop betrachtet und nichtmetallische Einschlüsse werden nach der Microscopic Inspection-Methode von GB bewertet /T {{0}} Standard-Siebkarte zur Bestimmung des Gehalts an nichtmetallischen Einschlüssen in Stahl: Sulfide sind Klasse 1,5; Das Aluminiumoxid hat die Güteklasse 0; Die Silikate sind Klasse 0; Kugelrost beträgt 1,5 Grad.
Die Probe wurde durch Eisenchlorid-Salzsäurelösung erodiert und unter einem metallographischen Mikroskop mit 100-facher Vergrößerung betrachtet, und es wurde festgestellt, dass das austenitische Korn in dem Material extrem ungleichmäßig war, und der Grad der Korngröße wurde entsprechend bewertet die Methode zur Bestimmung der durchschnittlichen Metallkorngröße GB/t6394 - 2002, und die grobkörnige Fläche könnte mit 1,5 bewertet werden (siehe Abb. 3); Die feinkörnige Zone kann als Stufe 4,0 bezeichnet werden.
Betrachtet man das Gefüge bei der oberflächennahen Korrosion, so lässt sich feststellen, dass die Korrosion an der Metalloberfläche beginnt, sich an der austenitischen Korngrenze konzentriert und bis ins Innere des Werkstoffs reicht. Die Korngrenze in diesem Bereich wird durch Korrosion zerstört, die Bindungsfestigkeit zwischen den Körnern geht fast vollständig verloren und stark korrodiertes Metall bildet sogar Staub, der leicht von der Materialoberfläche abgeschabt werden kann.
Die Hochleistungsstruktur des korrodierten Flansches wurde durch ein metallographisches Mikroskop mit 500-facher Vergrößerung beobachtet, und seine Mikrostruktur bestand aus ausgeschiedenen Cophase-Partikeln an der Korngrenze von Austenit plus einer kleinen Menge Ferrit.
2 umfassende Analyse
Die physikalischen und chemischen Testergebnisse zeigen, dass der Gehalt an Chromelementen in der chemischen Zusammensetzung des Edelstahlflansches etwas niedriger als der Standardwert ist. Das Element Chrom ist das wichtigste Element bei der Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl. Es kann mit Sauerstoff reagieren, um Chromoxid zu erzeugen, eine Passivschicht zu bilden und eine Rolle bei der Verhinderung von Korrosion zu spielen. Und der Gehalt an Nichtmetallsulfiden im Material ist hoch, und die Ansammlung von Sulfiden in lokalen Bereichen führt zu einer Verringerung der Konzentration von Chromelementen in den umliegenden Bereichen, wodurch eine schlechte Chromzone gebildet wird, wodurch die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigt wird aus Edelstahl.
Bei Betrachtung der Korngröße des Edelstahlflansches kann festgestellt werden, dass seine Korngröße extrem ungleichmäßig ist und die gemischten Körner mit ungleichmäßiger Größe in der Struktur dazu neigen, Unterschiede im Elektrodenpotential zu bilden, wodurch Mikrozellen entstehen, die zu elektrochemischer Korrosion führen auf der Materialoberfläche. Das gemischte Grob- und Feinkorn des Edelstahlflansches hängt hauptsächlich mit dem Verformungsprozess der Warmbearbeitung zusammen, der durch die starke Verformung des Korns während des Schmiedens verursacht wird.
Durch Analyse der Mikrostruktur der Korrosion in der Nähe der Flanschoberfläche kann gefolgert werden, dass die Korrosion an der Flanschoberfläche beginnt und sich entlang der austenitischen Korngrenze nach innen ausdehnt. Die Hochleistungsmikrostruktur des Materials zeigt, dass es an der austenitischen Korngrenze des Materials zu einer stärkeren Ausscheidung der dritten Phase kommt. Die an der Korngrenze angesammelte dritte Kompatibilität kann leicht zu ihrem schlechten Chromgehalt an der Korngrenze führen, was eine Neigung zu interkristalliner Korrosion verursacht und ihre Korrosionsbeständigkeit stark verringert.
Die dritte Phase von Edelstahl ist hauptsächlich feines Karbid (m 23c 6), σ Concordia δ Ferrite usw. haben einen größeren Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl. Die Bildungstemperatur der m23c6-Ausscheidung beträgt 450 Grad C - 850 Grad C, hauptsächlich aus metallischem Chrom zusammengesetztes Carbid, von dem die meisten an den Korngrenzen des Kristalls und einige im Inneren des Kristalls und Kristalldefekte verteilt sind , da Carbid reich an Chrom ist und leicht zu Chrommangel in der Region führen kann; σ Die Phasenbildungstemperatur beträgt 500 Grad - 925 Grad , in dieser Temperaturzone wird Ferritin teilweise oder vollständig abgebaut. σ-Phase, mit einem Chromgehalt von 42 bis 50 Prozent in Phase 6, ist eine spröde Phase mit hoher Härte, die eine Abnahme der Zähigkeit und der korrosiven Eigenschaften des Materials verursachen kann; δ-Ferritin ist ein Hochtemperatur-Ferritin, das durch Kristallisation gebildet wird, wenn flüssiges Eisen auf 1538 °C abgekühlt wird. diese Phase ist spröder, verursacht bei der Verarbeitung leicht Risse und neigt zu Punktkorrosion.
3 Umfassende Gegenmaßnahmen
Durch eine Reihe von Schadensanalysen des korrodierten Edelstahlflansches können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden:
(1) Die Korrosion von Edelstahlflanschen ist das Ergebnis einer Vielzahl von Faktoren, unter denen die erste ausgeschiedene Phase an der Korngrenze des Materials die Hauptursache für das Versagen von Flanschen ist. Es wird empfohlen, die Erwärmungstemperatur während der thermischen Verarbeitung streng zu kontrollieren, die obere Temperatur der Materialerwärmungsprozessspezifikationen nicht zu überschreiten, während Sie nach der festen Lösung schnell abkühlen und vermeiden, im Temperaturbereich von 450 Grad {{ 2}} Grad für a zu bleiben lange Zeit und Vermeidung der Ausfällung von Partikeln in der dritten Phase.
(2) Gemischte Körner im Material können leicht elektrochemische Korrosion auf der Oberfläche des Materials verursachen, und das Schmiedeverhältnis muss während des Schmiedeprozesses streng kontrolliert werden.
(3) Der geringe Gehalt an CR-Elementen und der hohe Gehalt an Sulfiden im Material wirken sich direkt auf die Korrosionsbeständigkeit des Flansches aus, und es sollte auf die Auswahl von Materialien mit reiner metallurgischer Qualität geachtet werden.
