Анализ коррозионного разрушения нержавеющей стали

1. Стрессовая коррозия:

Нержавеющая сталь вызывает коррозию под напряжением в агрессивной среде, содержащей ионы хлорида кислорода. Нарушение коррозии под напряжением составляет около 45%.

Общие защитные меры:

Разумный выбор материалов, выбор материалов, устойчивых к коррозии под напряжением, - это, главным образом, аустенитная хромоникелевая сталь высокой чистоты, аустенитная хромоникелевая сталь с высоким содержанием кремния, ферритно-аустенитная сталь с высоким содержанием хрома и ферритно-аустенитная двухфазная сталь. Среди них ферритно-аустенитная дуплексная сталь обладает лучшей устойчивостью к коррозии под напряжением. Контрольное напряжение: во время сборки максимально уменьшите концентрацию напряжения и сделайте деталь, контактирующую со средой, минимальной остаточной нагрузкой, предотвратите столкновения и царапины, строго соблюдайте спецификацию процесса сварки.

Строго соблюдайте правила эксплуатации: строго контролируйте состав сырья, скорость потока, температуру среды, давление, значение рН и другие технологические показатели. Добавьте ингибитор коррозии, насколько позволяют условия процесса. При использовании хромоникелевой нержавеющей стали для растворения аэробных хлоридов массовая доля кислорода должна быть уменьшена до менее 1,0 × 10-6. Практикой доказано, что в воде, содержащей ион хлора с массовой долей 500,0 × 10-6, смесь нитратов с массовой долей 150,0 × 10-6 и сульфита натрия с массовой долей 0,5 × 10-6 может получить хороший эффект.

2. Отказ эрозии отверстий и профилактические меры

Коррозия замочной скважины обычно происходит в стационарных средах. Отверстие обычно развивается вдоль направления силы тяжести или поперечного направления. Как только отверстие сформировано, оно будет ускоряться до глубины автоматически. оксидная пленка на поверхности нержавеющей стали растворяется в водном растворе, содержащем хлорид-ионы, в результате чего на основном металле образуются небольшие углубления с отверстием 20 нм ~ 30 нм. Пока в среде имеется определенное количество иона хлора, коррозийное ядро может развиваться в коррозионные отверстия.

Общие меры предосторожности: добавьте молибден, азот, кремний и другие элементы в нержавеющую сталь или увеличьте содержание хрома при добавлении этих элементов. Уменьшите содержание ионов хлора в среде. Ингибитор коррозии может повысить стабильность пассивирующей пленки или облегчить реассивацию поврежденной пассивирующей пленки. Принять внешнюю катодную токовую защиту, сдержать эрозию отверстия.

3. точечная коррозия

Из-за присутствия неметаллических включений в той или иной степени в любых металлических материалах, эти неметаллические соединения скоро образуют коррозийную яму под действием коррозии ионов Cl. Под действием блокирующих батарей ионы Cl вне ямы будут мигрировать в яму, а ионы металлов внутри ямы с положительными зарядами будут мигрировать в яму. В нержавеющей стали материал с Мо лучше, чем материал без Мо по коррозионной стойкости. Чем больше содержания Мо добавлено, тем лучше коррозионная стойкость.

4. Щелевая коррозия

Механизм щелевой коррозии такой же, как и в точечной коррозии, которая вызвана обогащением ионами Cl из-за воздействия закупоренных батарей в щели. Этот вид коррозии обычно возникает в трещинах фланцевых прокладок, коленчатых соединений, болтов и гаек, а также в трещинах теплообменных труб и отверстий трубных пластин. Коррозия трещин тесно связана с концентрацией статического раствора в трещинах. При наличии трещинной коррозии вероятность возникновения коррозии под напряжением очень высока.

Применимые условия для двух видов нержавеющей стали в хлорсодержащем водном растворе

Тип 1 304 нержавеющая сталь

Это самая дешевая и наиболее широко используемая аустенитная нержавеющая сталь (например, пищевая, химическая, атомная энергия и другое промышленное оборудование). Подходит для обычных органических и неорганических сред. Например, азотная кислота с концентрацией <30%, температурой="" ≤100="" ℃="" или="" концентрацией="" ≥="" 30%,="" температурой=""><50> Различные концентрации углекислоты, аммиака и спиртов при температуре ≤100 ℃. Низкая коррозионная стойкость в серной кислоте и соляной кислоте; Он особенно чувствителен к щелевой коррозии, вызванной хлорсодержащими средами (такими как охлаждающая вода).

2 304L нержавеющая сталь.

Коррозионная стойкость и использование в основном такие же, как у типа 304. Благодаря более низкому содержанию углерода (≤ 0,03%) коррозионная стойкость (особенно межкристаллитная коррозионная стойкость, включая зону сварки) и свариваемость лучше, что можно использовать для полусварных или полных ФЭ.

Тип 3 316 из нержавеющей стали

Подходит для обычных органических и неорганических сред. Например, природная охлаждающая вода, вода градирни, умягчающая вода; Карбонат; Раствор уксусной кислоты и едкого натра с концентрацией <> Растворители, такие как спирт и ацетон; Разводить азотную кислоту (концентрация <20% =,="" разбавленную="" фосфорную="" кислоту="" (концентрация=""><30% =="" и="" т.="" д.),="" однако,="" не="" следует="" использовать="" для="" серной="" кислоты.="" поскольку="" она="" содержит="" около="" 2%="" мо,="" коррозионная="" стойкость="" в="" морской="" воде="" и="" других="" хлорсодержащих="" носитель="" лучше,="" чем="" тип="" 304,="" который="" может="" полностью="" заменить="" тип="">

4 Нержавеющая сталь 316L

Коррозионная стойкость и использование в основном такие же, как у типа 316. Благодаря более низкому содержанию углерода (≤ 0,03%), свариваемость и коррозионная стойкость после сварки также лучше, что можно использовать для полусварных или полностью сварных PHE.

Тип 5 317 из нержавеющей стали

Подходит для условий, требующих более продолжительного срока службы, чем у типа 316. Поскольку содержание Cr, Mo и Ni несколько выше, чем у типа 316, стойкость к щелевой коррозии, точечной коррозии и коррозии под напряжением лучше.

Нержавеющая сталь AISI 904L или SUS 890L

Это высококачественная аустенитная нержавеющая сталь с ценовой и коррозионной стойкостью, ее коррозионная стойкость лучше, чем у вышеуказанных материалов, особенно подходит для серной кислоты, фосфорной кислоты и других кислот и галогенидов (включая Cl -, F -). Благодаря высокому содержанию Cr, Ni и Мо он обладает хорошей устойчивостью к коррозии под напряжением, точечной коррозии и трещинной коррозии.

7 Avesta 254 SMO улучшенная нержавеющая сталь

Это усовершенствованная нержавеющая сталь со сверхнизким содержанием углерода, модифицированная повышением содержания Мо типа 316, с превосходной устойчивостью к точечной коррозии и щелевой коррозии, подходящая для среды, содержащей рассол и неорганическую кислоту, которые нельзя использовать в типе 316.

8 Avesta 654 SMO улучшенная нержавеющая сталь

Это нержавеющая сталь с ультранизким содержанием углерода с более высоким содержанием Cr, Ni, Mo и N, чем у 254 SMO, которая имеет лучшую стойкость к хлоридной коррозии, чем у 254 SMO, и может использоваться в холодной морской воде.

9 rs-2 (OCr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb) из нержавеющей стали;

Это отечественная нержавеющая сталь Cr - Ni - Mo-Cu. Устойчивость к точечной и щелевой коррозии эквивалентна типу 316, а стойкость к коррозии под напряжением лучше Может использоваться для концентрированной серной кислоты ниже 80 ℃ (концентрация 90 ~ 98%), годовая скорость коррозии ≤0,04 мм / год.

10 Incoloy 825 (S),

Это высококачественная нержавеющая сталь Ni (40%) - Cr (22%) - Mo (3%). Incoloy является зарегистрированным товарным знаком международной никелевой компании. Подходит для различных концентраций серной кислоты при низкой температуре; В растворе едкого натра (такого как NaOH) с концентрацией 50% ~ 70% он обладает хорошей коррозионной стойкостью и не вызывает коррозионного растрескивания под напряжением. Однако он чувствителен к щелевой коррозии, вызванной хлоридами. Кроме того, производительность штамповки не очень хорошая, так что это не обычный материал пластины.

11 31 сплав

Модифицированный 904L (повышенное содержание Mo, N), стандартная нержавеющая сталь 6% Mo с улучшенной прочностью (31% ni-27% cr-6,5% mo-32% Fe). Коррозионная стойкость во многих средах лучше, чем у 904L; В серной кислоте с концентрацией 20-80% и температурой 60 ℃ ~ 100 resistance коррозионная стойкость даже превышает с-276.

12 33 сплав

Полностью аустенитная нержавеющая сталь на основе хрома с коррозионной стойкостью, сравнимой с коррозионной стойкостью некоторых сплавов ni-cr-mo, таких как Inconel 625. В кислой и щелочной среде (включая азотную кислоту, смесь азотной кислоты и плавиковой кислоты) она имеет хорошая устойчивость к локальной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Коррозионная стойкость в концентрированной азотной кислоте намного лучше, чем у 304L. Например, он подходит для серной кислоты, концентрация которой составляет более 96-99%, температура менее 150 ℃ и содержание оксида серы менее 200 мг / л. Горячая морская вода; высокоагрессивный кипящий раствор с концентрацией ≤ 50%; Фосфорная кислота с концентрацией ≤ 85% и температурой ≤150 ℃. Однако он не подходит для восстановительных сред (таких как разбавленная серная кислота и т. Д.). Цена похожа на с-276.

13 C - 2000 сплав

Сплав на основе никеля, разработанный в 1990-х годах по цене, аналогичной c-276, обладает одной из лучших коррозионной стойкости среди всех этих материалов. При средней концентрации серной кислоты, разбавленной соляной кислоты и температуре кипения фосфорная кислота с концентрацией менее 50% и горячие хлориды имеют лучшую коррозионную стойкость, чем с-276 и с-22, демонстрируя тенденцию к замене сплава с-22. Однако при концентрации серной кислоты ≥ 70% коррозионная стойкость не так хороша, как у c-276.

Сплав от 14 до 59

По сравнению с C-2000 химический состав был в основном таким же, за исключением того, что содержание Ni было немного выше (59%) и ниже в Fe, без Cu и W. Это одна из лучших коррозионной стойкости, термостойкости, штамповки и свариваемость материалов в никелевых сплавах. С момента его коммерциализации в 1990 году он широко использовался в серной кислоте, соляной кислоте, плавиковой кислоте и многих других средах, содержащих хлор, кислород и низкий pH.

Таблица выбора материалов по температуре и содержанию ионов хлора

Из интернета ~~~