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不锈钢阀门表面锈蚀的原因
发布时间:2022/12/9

304奥氏體(tǐ)不锈钢(新(xīn)标准的06Cr19Ni10钢、旧标准的0Cr18Ni9钢)由于其常温和低温下有(yǒu)良好的韧性、塑性、焊接性、耐腐蚀性及无磁性,广泛用(yòng)于石油化工、冶金机械、航天航空、食品加工、仪器仪表、家用(yòng)電(diàn)器和五金制造等行业。

304奥氏體(tǐ)不锈钢之所以在大气环境下具有(yǒu)优良的耐腐蚀性能(néng)是由于其表面形成的一层Cr钝化膜,如果材料本身存在夹杂物(wù),以及环境导致局部腐蚀条件苛刻都有(yǒu)可(kě)能(néng)导致材料腐蚀,小(xiǎo)则影响产品外观,大则成為(wèi)后期使用(yòng)的安全隐患。

一批304奥氏體(tǐ)不锈钢紧固件产品表面出现大量锈蚀点,从材料组织、夹杂物(wù)水平、耐晶界腐蚀性能(néng)、锈蚀点形貌、锈蚀发生位置成分(fēn)、锈层组成等几个方面进行系统分(fēn)析。查阅相关文(wén)献资料,304奥氏體(tǐ)不锈钢锈蚀一般分(fēn)為(wèi)以下几类:一是由于固溶处理(lǐ)不充分(fēn)或者在碳化物(wù)析出温度范围内使用(yòng),导致碳化物(wù)在晶界的析出,材料局部贫铬引起的晶界腐蚀;二是由于材料表面夹杂物(wù),破坏材料表面均匀性,从而引发局部锈蚀;三是在氯离子等穿透能(néng)力较强离子存在下发生的应力腐蚀。

锈蚀样品与常规304不锈钢相比,Cr、Ni元素含量正常,只是Si元素含量稍高,但符合标准要求。

样品固溶处理(lǐ)充分(fēn),不会发生由于碳化物(wù)沿晶界析出而导致的晶界腐蚀。在样品表面存在直径约10μm的锈蚀点,锈蚀位置含有(yǒu)CI、S、Ca、Mg和Al等元素,可(kě)以推断,样品表面存在的夹杂物(wù)是引起材料发生腐蚀的直接原因。检测结果:材料表面在36~125μm范围内存在硫化物(wù),在75~170μm范围内存在硅酸盐夹杂物(wù)。

从盐雾加速腐蚀试验结果来看,保留锈斑样品放入盐雾箱加速腐蚀14天后,其锈蚀并未明显扩展,也未有(yǒu)新(xīn)的锈斑形成。该紧固件使用(yòng)在沿海环境,CI-浓度一般在0.381~0.438mg/m3元素含量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小(xiǎo)于试验浓度,由此可(kě)以推断,材料表面的夹杂物(wù)并非是引起材料锈蚀的唯一原因,还存在其他(tā)原因加速了材料的腐蚀。

304不锈钢紧固件在冷镦、搓丝后,一般都要酸洗钝化处理(lǐ),其主要目的是清除表面的各种油脂、氧化皮、疤痕等,同时使暴露于空气中的金属表面迅速钝化,形成新(xīn)的富铬钝化膜,进而起到防锈作用(yòng)。因此,钝化处理(lǐ)在不锈钢紧固件加工过程中至关重要,如果酸洗钝化处理(lǐ)不当,表面残酸清理(lǐ)不干净,就有(yǒu)可(kě)能(néng)导致材料表面局部腐蚀环境苛刻,如:局部CI-偏高、PH值偏低等,加速材料锈蚀。而锈蚀样品也发现了CI-的存在,表面局部CI-偏高加速了材料的腐蚀。

针对锈蚀产生的原因,采取三项措施:一是加强原材料采購(gòu)过程控制,降低成品中S元素含量;二是钝化前清洗最好是用(yòng)弱碱性溶液冲洗;三是对于已发生锈蚀点产品,需打磨表层30μm左右。

对304不锈钢表面锈蚀原因,小(xiǎo)结如下:304不锈钢固溶处理(lǐ)充分(fēn),不会因為(wèi)碳化物(wù)的析出导致晶界腐蚀。发生锈蚀严重处的锈蚀深度為(wèi)30μm,在大气环境下,锈蚀不会继续扩展。材料表面夹杂物(wù)是锈蚀的起源点,但夹杂物(wù)存在于表面层,经过打磨去除,就可(kě)以避免锈蚀发生。