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201不锈钢晶间腐蚀

来源:ag亚游集团官方网址 钢业 日期:2019-02-25 00:55:45 人气:527

201不锈钢焊缝热影响区的碳含量超过0.05%时,易于出现一种称为敏化区腐蚀的晶间腐蚀问题。焊接会使201不锈钢产生冶金上的变化,增加其对腐蚀破坏的敏感性,加上焊接后产生的残余应力进一步加速了腐蚀介质对焊接区的侵蚀,晶间腐蚀区域常呈现出平行于熔合边界的直线形腐蚀区,如图1-4所示。1Cr17Mn6Ni5N奥氏体不锈钢含碳量大于0.05%,因而焊接热影响区可能产生晶间腐蚀。

201不锈钢热影响区的晶间腐蚀主要是因为晶界处铬原子与碳原子结合形成碳化物沉淀析出造成晶界贫铬,使热影响区敏化形成晶间腐蚀区域。铬常见的晶间碳化物有M23C6M7C3MCM6C,其中M代表Cr和少量Fe。在不含TiNi等强碳化物形成元素的奥氏体不锈钢中,M23C6为主要的碳化物;奥氏体不锈钢中碳含量较高或敏化时间较长时才会出现M7C3MC主要出现于含有TiNi等稳定化元素的奥氏体中。奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏化温度区间一般为600~850[18-20],因而敏化腐蚀区不是紧邻熔化边界,而是在距离焊接峰值温度最高的熔化区一定距离处,即热影响区内。

影响201不锈钢晶间腐蚀敏感性的因素主要有碳含量和焊接热输入。Ikawa等人研究了304不锈钢中碳含量和焊接热输入对其晶间腐蚀敏感性的影响,认为304不锈钢晶间腐蚀敏感性随着碳含量和焊接热输入的增加而增加;热输入越大,晶间腐蚀敏化区越宽。Fontana等人研究了电阻点焊焊接304不锈钢对晶间腐蚀的敏感性,得出电阻点焊时虽然焊接热输入很大,但金属被电流迅速加热焊接,随后快速自然冷却,焊缝不发生晶间腐蚀[20]。高频焊接也是在高频电流的作用下迅速加热被焊材料,在挤压力作用下完成焊接并快速自然冷却,因此奥氏体不锈钢高频焊缝晶间腐蚀敏感性较小。

一般通过焊后热处理降低201不锈钢焊接热影响区的晶间腐蚀敏感性,焊后对焊件进行1000~1100℃加热处理后进行淬火。焊接过程中热影响区形成的碳化物在高温加热过程中会重新溶解于金属基体中,淬火下的快速冷却可避免晶间碳化物的再次形成,进而降低热影响区晶间腐蚀敏感性。另外,还可通过降低不锈钢中碳含量、添加强碳化物形成元素等措施降低奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性。

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