304不銹鋼法蘭酸洗腐蝕的原因及對策
發布時間：2024年08月22日
304不銹鋼法蘭具有良好的耐蝕性、耐熱性、耐低溫機械特性，在大氣中耐腐蝕，抗酸堿被廣泛用于石油、化工等流體管道工程，作為管道連接的重要零件，其具有連接使用方便、保持管路密封性能、便于某段管路的檢查和更換等優點。寧波某化工廠近期從外地采購了一批次304法蘭，該法蘭在使用前送往酸洗廠進行酸洗鈍化處理，放人酸洗槽十幾分鐘部分法蘭表面開始出現氣泡，取出法蘭清洗后發現腐蝕現象。為了查明該批次法蘭被腐蝕的原因，預防產品質量問題再次發生，減少經濟損失，特邀請寧波寧鋼管件技術人員對該批次法蘭取樣進行化學分析和金相檢驗。
化學成分：首先在腐蝕法蘭上切取化學分析試樣，采用直讀光譜儀測定其化學成分，結果如表I所示。對照ASTMA276-2013中304不銹鋼化學成分的技術要求，該失效法蘭化學成分中Cr元素含量比標準值偏低。
金相檢驗：在失效法蘭腐蝕處截取一個縱向截面試樣，拋光后未浸蝕，在金相顯微鏡下觀察非金屬夾雜物評定硫化物類為1.5級，氧化鋁類為0級，硅酸鹽類為0級，球狀氧化物為1.5級。試樣經三氯化鐵鹽酸水溶液浸蝕，在100x金相顯微鏡下觀察，發現材料中奧氏體晶粒極不均勻，晶粒度級別按GB/T6394-2002評定，粗晶區可評為1.5級，細晶區可評為4.0級。觀察近表面腐蝕處的顯微組織可以發現，腐蝕是從金屬表面開始，集中發生在奧氏體晶界上并向材料內部延伸，此區域的晶界因腐蝕遭到破壞，晶粒間的結合強度幾乎**喪失，受腐蝕嚴重的金屬甚至形成粉末，很容易從材料表面刮下來。
綜合分析：理化檢驗結果表明，該不銹鋼法蘭的化學成分中Cr元素含量略低于標準值，Cr元素是決定不銹鋼耐腐蝕性能*重要的一種元素，它可以跟氧氣反應產生Cr的氧化物，形成鈍化層起到防止腐蝕的作用。且該材料中非金屬硫化物含量較高，硫化物在局部區域的聚集，會導致其周圍區域Cr元素濃度的降低，形成貧Cr區，從而影響不銹鋼的耐腐蝕性能。觀察不銹鋼法蘭的晶粒，可以發現其晶粒大小極不均勻，組織中大小不均的混合晶粒容易形成電極電位的差異，產生微電池，從而導致材料表面發生電化學腐蝕。
綜合對策：通過對304不銹鋼法蘭酸洗腐蝕的原因可以得出以下結論:
1、不銹鋼法蘭的腐蝕是多種因素共同作用的結果，其中材料晶界上析出的第只相是導致法蘭失效的主要原因。建議在熱加工過程中嚴格控制加熱溫度，不要超出材料加熱工藝規范的上限溫度，同時在固溶后快速冷卻，避免在450℃-925℃溫度區間停留過長時間，防止第三相顆粒析出。
2、材料中的混合晶粒容易使材料表面發生電化學腐蝕，在鍛造過程中應嚴格控制鍛造比。
3、材料中Cr元素含量偏低和硫化物含量偏高直接影響法蘭的抗腐蝕性能，選材時應注意選用冶金質量純凈的材料。
熱門產品展示
