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不銹鋼腐蝕機理解析、不銹鋼腐蝕的原因

2018-08-21   來源:   點擊數:61次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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   中國無縫管網率先報道:據研究表明不銹鋼里微小的硫化錳高濃度區域能導致不銹鋼銹蝕。不銹鋼是鐵、鉻和鎳的合金,最早出現在20世紀初。由于不銹鋼具有優異的抗腐蝕特性,因而它常常被用在惡劣的工作環境下,或者用來制造餐具和醫療用具。
  
  不銹鋼的腐蝕速率非常之慢,在理想情況下每100萬年才能腐蝕1厘米。鍛造行業是能源消耗大戶,而鍛件熱處理又是鍛件生產中能源消耗大戶,約占整個鍛件生產總能耗的30% ~ 35%。大量應用實例表明,充分利用鍛造余熱進行熱處理,可以一舉兩得,既節約能源,又縮短流程,同時對環境也起到了間接保護作用。
  
  鍛造余熱等溫正火是指鍛件成形后,當溫度高于Ar3(對亞共析鋼)時急速冷卻,冷卻到等溫溫度后保溫一段時間再空冷至室溫。
  
  控制要點是:
  
  1、鍛造后鍛件溫度控制。鍛件成形后的溫度必須在Ar3(對亞共析鋼)以上,鍛后零件溫度穩定時可采用直接急冷的方式;鍛后零件溫度波動較大或鍛件截面變化大時,必須增加均溫過程,急冷前使零件溫度均勻一致,否則會造成急冷后鍛件或不同截面溫度相差大,產生異常組織(貝氏體或馬氏體)。
  
  2、急冷控制
  
  1)冷卻速度控制。急冷工序中要求鍛件快速冷卻,同時冷卻后同一鍛件和同批鍛件溫度均勻一致(或相近)。同時需要對急冷速度加以控制,過快的急冷速度會在鍛件組織中產生魏氏組織。一般急冷速度控制在30 ~ 42℃ /min。
  
  2)急冷后溫度控制。急冷后必須保證鍛件溫度在珠光體轉變區,不能低于貝氏體轉變開始溫度(Bs),否則組織中會出現貝氏體(或粒狀貝氏體)組織;如急冷后溫度過高會導致先共析鐵素體量增多,組織轉變后珠光體片層間距大,造成零件硬度低。鍛件急冷后溫度一般控制在材料Bs 溫度以上在80 ~ 100℃。
  
  3、等溫溫度的選擇。等溫溫度的高低直接影響到等溫正火后鍛件的硬度,等溫溫度高則硬度低,等溫溫度低則硬度高。等溫溫度一般為鍛件材料Bs 溫度以上50 ~ 80℃,具體溫度需根據鍛件的材料、形狀經試驗進行確定。
  
  4、等溫保溫時間的確定。珠光體轉變發生在等溫過程中,因此必須有足夠的保溫時間,如等溫時間過短會造成過冷奧氏體沒有全部轉變為珠光體,在隨后的冷卻過程中轉變為貝氏體或馬氏體,造成等溫處理后組織不合格和硬度高。等溫時間可根據材料的等溫轉變曲線進行初步確定,并根據試驗情況進行調整。
  
  鍛造余熱等溫正火是一種適合大量生產的既可提高鋼件正火質量,冷鍍鋅就是電鍍鋅,鍍鋅量很少,只有10-50g/m2,其本身的耐腐蝕性比熱鍍鋅管相差很多。正規的鍍鋅管生產廠家,為了保證質量,大多不采用電鍍鋅(冷鍍)。只有那些規模小、設備陳舊的小企業采用電鍍鋅,當然他們的價格也相對便宜一些。目前建設部已正式下文,淘汰技術落后的冷鍍鋅管,今后不準用冷鍍鋅管作水、煤氣管。
  
  中國無縫管網率先報道:一般來說,管子的直徑可分為外徑、內徑、公稱直徑。管材為無縫鋼管的管子的外徑用字母D來表示,其后附加外直徑的尺寸和壁厚,例如外徑為108的無縫鋼管,壁厚為5MM,用D108*5表示,塑料管也用外徑表示,如De63,其他如鋼筋混凝土管、鑄鐵管、鍍鋅鋼管等采用DN表示,在設計圖紙中一般采用公稱直徑來表示,公稱直徑是為了設計制造和維修的方便人為地規定的一種標準,也較公稱通徑,是管子(或者管件)的規格名稱。管子的公稱直徑和其內徑、外徑都不相等,例如:公稱直徑為100MM的無縫鋼管郵102*5、108*5等好幾種,108為管子的外徑,5表示管子的壁厚,因此,該鋼管的內徑為(108*5-5)=98MM,但是它不完全等于鋼管外徑減兩倍壁厚之差,也可以說,公稱直徑是接近于內徑,但是又不等于內徑的一種管子直徑的規格名稱,在設計圖紙中所以要用公稱直徑,目的是為了根據公稱直徑可以確定管子、管件、閥門、法蘭、墊片等結構尺寸與連接尺寸,公稱直徑采用符號DN表示,如果在設計圖紙中采用外徑表示,也應該作出管道規格對照表,表明某種管道的公稱直徑,壁厚。
  
  . 管子系列標準
  
  壓力管道設計及施工,首先考慮壓力管道及其元件標準系列的選用。世界各國應用的標準體系雖然多,大體可分成兩大類。壓力管道標準見表3。法蘭標準見表4。
  
  表3 壓力管道標準
  
  分 類
  
  大外徑系列
  
  小外徑系列
  
  規格
  
  DN-公稱直徑
  
  Ф-外徑
  
  DN15-ф22mm,DN20-ф27mm
  
  DN25-ф34mm,DN32-ф42mm
  
  DN40-ф48mm,DN50-ф60mm
  
  DN65-ф76(73)mm,DN80-ф89mm
  
  DN100-ф114mm,DN125-ф140mm
  
  DN150-ф168mm,DN200-ф219mm
  
  DN250-ф273mm,DN300-ф324mm
  
  DN350-ф360mm,DN400-ф406mm
  
  DN450-ф457mm,DN500-ф508mm
  
  DN600-ф610mm,
  
  DN15-ф18mm,DN20-ф25mm
  
  DN25-ф32mm,DN32-ф38mm
  
  DN40-ф45mm,DN50-ф57mm
  
  DN65-ф73mm,DN80-ф89mm
  
  DN100-ф108mm,DN125-ф133mm
  
  DN150-ф159mm,DN200-ф219mm
  
  DN250-ф273mm,DN300-ф325mm
  
  DN350-ф377mm,DN400-ф426mm
  
  DN450-ф480mm,DN500-ф530mm
  
  DN600-ф630mm又可大量節約熱能的先進工藝。該工藝非常適合用于滲碳齒輪鋼生產,例如SCM420H、SCM822H、SAE8620H 和20CrMnTiH 等。但是在實際應用中,腐蝕往往在某處產生和擴大,最終導致整塊不銹鋼的腐蝕。
  
  此前有很多理論認為不銹鋼中的雜質導致了腐蝕,但是對于腐蝕發生的具體機制還不很清楚。在最新一期的英國《自然》雜志上,一個英國研究小組報告了他們對于不銹鋼腐蝕過程的研究成果。他們發現不銹鋼中微小的硫化錳高濃度區域是導致不銹鋼腐蝕的元兇。
  
  腐蝕發生處并不是隨機的,它們總是產生在小塊硫化錳周圍幾百納米的區域。科學家的研究表明,在不銹鋼制造過程中,硫化錳在局部產生高濃度的聚集,導致在其周圍區域中鉻元素濃度的降低。鉻元素和氧氣反應產生鉻的氧化物能夠起到防止腐蝕的作用。低濃度的鉻區域最先產生腐蝕,然后腐蝕會逐步擴大到整塊不銹鋼。在含有鹽的水中,這個過程會變得更加迅速。
  
  中國無縫管網率先報道:造成不銹鋼腐蝕的原因被研究了20來年,研究成果集聚了不知多少人的汗水,這一成果也將有助于改善不銹鋼的性能。
  
  
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