Szemcsék közötti korrózió és korrózióállóság összehasonlítása: SUS321 rozsdamentes acél

Mi az intergranuláris korrózió?

A rozsdamentes acél teljesítményértékelése során a szemcseközi korrózióállóság az általános korrózióállóság egyik kulcsfontosságú felosztása, és gyakran meghatározza a hosszú távú megbízhatóságot-a magas hőmérsékleten és a korróziós hatásokkal szemben. A szemcseközi korrózió inkább a szemcsehatárokat támadja meg, mint a szemcse belsejét. Ennek oka a króm fogyása a határokon: ha az ausztenites rozsdamentes acélt 450-850 C - érzékenyítési hőmérsékleti tartományban tartják, például hegesztés vagy hosszú -hosszú-magas-hőmérsékletű üzemelés során, a szén - diffundál a króm határaira és a {13-aszindús csapadékba}} Cr23C6 típusú. A króm{14}}szegény zónák a csapadék mellett elveszítik passzivitásukat, ami elektrokémiai potenciálkülönbségeket hoz létre a szemcsék belsejéhez képest, és elősegíti a mikrocellák korrózióját. Súlyos esetekben az anyag veszít szilárdságából és rideggé válhat vagy kilyukadhat látható felületi sérülés nélkül. A nem stabilizált minőségek, mint például a 304, különösen sérülékenyek, mivel csak 0,08 százalékos szén-dioxid-korlátra támaszkodnak.

Miért ellenáll az érzékenységnek a SUS321?

A SUS321 a titán -stabilizált ausztenites minőség JIS G4303/G4304 jelölése, amely egyenértékű az UNS S32100, EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10) és GB 06Cr18Ni11Ti szabványokkal. Titántartalma legalább ötszöröse a széntartalomnak (Ti 5 x C vagy annál nagyobb). Mivel a titánnak erősebb affinitása a szénhez, mint a krómhoz, a titánkarbid (TiC) előnyösen képződik, és a króm szilárd oldatban marad, így a Cr23C6 nem tud kicsapódni a szemcsehatárokon. Ez elnyomja a króm kimerülését és megszünteti a szemcseközi korrózió hajtóerejét. A - érzékenységi tartományban például a hosszú távú szolgáltatás 650 C-on – a SUS321 több mint 90 százalékkal csökkenti a szemcseközi korrózió kockázatát a nem stabilizált 304-hez képest, ezért az érzékenységi tartománynak kitett hegesztett szerkezetekre és berendezésekre van előírva.

ASTM A262 teszt összehasonlítás

Az ASTM A262 meghatározza a szemcseközi támadásra való érzékenység észlelésének standard gyakorlatát. A táblázat összefoglalja az oldattal kezelt és az érzékenyített anyagok tipikus eredményeit{2}.

Vizsgálati módszer (ASTM A262)	SUS321 (oldattal{1}}kezelt)	304 (oldat-kezelt)	304 (érzékeny)
Gyakorold az A - oxálsavas maratást	Nincs gabona{0}}határ támadás	Nincs gabona{0}}határ támadás	Hálózati gabonahatár{0}}támadás
Gyakorolja az E - kénsav-réz-szulfátot	Nincs szemcseközi korróziós hajlam	Nincs tendencia	Súlyos szemcseközi korrózió

A SUS321 teljes korrózióállósága

A szemcseközi korrózión túl a SUS321 jól-kiegyensúlyozott általános korrózióállóságot kínál. Szobahőmérsékleten körülbelül 65 százalékos koncentrációjú salétromsavban, szerves savakban, például ecetsavban, és semleges sóoldatokban, például nátrium-kloridban egyenletes korróziós viselkedése hasonló a 304-hez, és jobb, mint a ferrites 400- sorozatú minőségei. Magas-hőmérsékletű vízben, például 300 C-os nyomás alatti vízben a titán-oxid film stabilitása valamivel jobb ellenállást ad, mint a 304, ami alátámasztja az atomerőművek gőzvezetékeiben való használatát. Pitting- és réskorrózió esetén az Eb lyukasztási potenciál körülbelül +0.35 V, szemben az SCE-vel - alacsonyabb, mint a 316 literes molibdén-, körülbelül +0.5 V -, így nagyjából 300 ppm feletti kloridkoncentrációjú környezetben a katódos védelem vagy felületkezelés megfontolandó. Oxidáló atmoszférában 600-850 C-on az SUS321 sűrű króm-oxid filmet képez, és jobban ellenáll a vízkőképződésnek, mint a 304, ami körülbelül 750 C-ra van besorolva; ez megfelel a fűtőkemencék sugárzó csöveinek és a hőkezelő szerelvényeknek.

Alkalmazási forgatókönyvek

Forgatókönyv	Szemcsék közötti korrózió kockázata	A SUS321 előnyei	Kockázat a nem stabilizált alternatívákkal
Vegyileg hegesztett csővezetékek	Magas (hegesztési hő-hatás zóna)	A titán stabilizálás megakadályozza a hegesztés utáni{0}}szemcseközi korróziót	A 304 hegesztés után megrepedhet és kilyukadhat
Magas{0}}hőmérsékletű alkatrészek, például kemencecsövek	Magas (hosszú -szenzibilizációs hőmérséklet)	A TiC immunisan tartja a szemcsehatárokat	A 304 hosszú távú{1}}szolgáltatás után rideggé válhat
Közepes -klorid edények	Közepes	Kiegyensúlyozott korrózióállóság, gazdaságosabb, mint a 316L	A 430-as ferrites acél könnyen rozsdásodhat
Salétromsav gyártó berendezések	Alacsony (nem{0}}érzékeny környezet)	A 304-hez hasonló egységes korrózióállóság	Magasabb költség további előnyök nélkül

Gyakran Ismételt Kérdések

K: Mi a különbség a szemcseközi korrózió és az általános korrózió között?

V: Az általános korrózió egyenletesen megtámadja a teljes felületet; A szemcseközi korrózió csak a krómfogyás következtében meggyengült szemcsehatárokat támadja meg, és kis látható fémveszteség mellett hirtelen meghibásodást okozhat.

K: Miért van titán hozzáadva a SUS321-hez?

V: A titán legalább ötszörös széntartalommal stabil titán-karbidokat képez, és megakadályozza a króm-karbid kiválását a szemcsehatárokon, szilárd oldatban tartja a krómot és megőrzi a korrózióállóságot.

K: Mi az érzékenyítési hőmérséklet-tartomány?

V: Körülbelül 450{2}}850 C. Az ebbe a tartományba eső expozíció hegesztés vagy szerviz közben króm-karbidok kicsapódását okozza a nem stabilizált vagy magas széntartalmú ausztenites minőségekben a szemcsehatárokon.

K: Hogyan tesztelik a szemcseközi korrózióra való érzékenységet?

V: ASTM A262 szabványos gyakorlatokat alkalmazunk, beleértve az oxálsav-marás tesztet (A gyakorlat) és a kénsav-réz-szulfát tesztet (E gyakorlat); mindkettő megkülönbözteti az érzékeny anyagot az oldattal{2}}kezelt anyagtól.

K: A SUS321 korrózióállóbb, mint a 316L?

V: Nem a lyukasztási ellenállásban: A SUS321 nem tartalmaz molibdént, így a lyukasztási potenciálja (körülbelül +0.35 V vs SCE) alacsonyabb, mint 316 L (körülbelül +0.5 V). A SUS321 ellenáll a szemcseközi korróziónak a magas hőmérsékletű-hőmérséklet után, és általában gazdaságosabb.

Gyakran Ismételt Kérdések

Q1. Mi okozza a szemcseközi korróziót?
Krómcsökkenés a szemcsehatárokon: a 450-850 C-os szenzibilizációs tartományban a szén króm-dús Cr23C6-karbidok formájában kicsapódik, a kimerült zónák pedig elvesztik passzivitását, és mikrosejt-korróziót okoznak.

Q2. Melyek a SUS321 megfelelő megnevezései?
UNS S32100, EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10) és GB 06Cr18Ni11Ti, JIS G4303/G4304 szerint.

Q3. Hogyan áll ellen a SUS321 az általános korróziónak?
Hasonló a 304-hez salétromsavban 65 százalékos koncentrációig szobahőmérsékleten, szerves savakban, például ecetsavban és semleges sóoldatokban, és valamivel jobb, mint 304 magas hőmérsékletű vízben, például 300 C-os nyomás alatti vízben.

Q4. Hogyan viselkedik az SUS321 oxidáló légkörben magas hőmérsékleten?
Sűrű króm-oxid filmet képez 600-850 C-on, és jobban ellenáll a vízkőképződésnek, mint a 304, ami körülbelül 750 C-ra van besorolva, így alkalmas fűtő-kemence sugárzócsövekhez és hőkezelő szerelvényekhez.

Q5. Mekkora a SUS321 ütésállósága?
Az Eb lyukasztási potenciál körülbelül +0.35 V az SCE-hez képest, alacsonyabb, mint a molibdén- 316 literes csapágya körülbelül +0.5 V-nál; durván 300 ppm feletti kloridok esetén a katódos védelem vagy a felületkezelés megfontolandó.