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奥氏体不锈钢应变强化工艺

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-22  浏览次数:23 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网据知情人士透露:鉴于我国尚无奥氏体不锈钢应变强化技术的国家标准及行业标准,除Cl-以外,表面灰尘沉积、不锈钢中Cr

中华不锈钢网据知情人士透露:鉴于我国尚无奥氏体不锈钢应变强化技术的国家标准及行业标准,除Cl-以外,表面灰尘沉积、不锈钢中Cr的含量、表面粗糙度以及空气中的SO2浓度,也会对不锈钢的大气腐蚀产生影响。

1、表面附着的尘埃粒子可以促进不锈钢的腐蚀。当表面存在灰尘粒子时,在尘粒沉积处形成缝隙,容易保持含氯离子的水膜,阻碍了氧的补充,导致钝化膜破坏。另外,此溶解区与临近尘粒沉积处的钝化区会形成闭塞电池加剧了点蚀坑的形成和发展。

2、增加不锈钢中Cr和其它合金元素的含量可提高不锈钢的抗腐蚀性能。有实验表明,对于合金元素含量最低的2Cr13不锈钢,在万宁和青岛,第一年锈斑已遍布试片,第三年样品已普遍被锈点覆盖,十二年后在青岛腐蚀失重达到约40 g/m2,在万宁达到约80 g/m2。而具有高Cr含量的1Cr18N i9Ti和00Cr18Mo2不锈钢,暴露在Cl-含量最高的万宁地区,第一年后也基本没有腐蚀,三年后有一些锈斑,十二年后腐蚀率分别仅为15 g/m2和3 g/m2。Kain等研究了在LaQue腐蚀技术中心海洋大气测试点暴露15年和60年后的不锈钢试样,发现不锈钢的抗腐蚀性随合金中铬含量的增加和钼元素的存在而增加,316(0Cr17Ni12Mo2)、310(0Cr25Ni20)、317(0Cr19Ni13Mo)等300系列的奥氏体不锈钢抗腐蚀性最好,其次是201(1Cr17Mn6Ni5N)和202(1Cr18M n8N i5N)型奥氏体不锈钢,最后是430(1Cr17)型铁素体不锈钢。

3、表面粗糙度对不锈钢抗腐蚀性能有较大影响。De2gerbeck等研究发现精抛光的表面比磨光和酸洗表面在海洋大气环境下更抗腐蚀。Asami等测量了暴露前不同表面状态的钝化膜组成,表面膜中富Cr物质最多的是镜面抛光,然后是光亮退火、2B精饰和精纺呢抛光,而抗腐蚀性顺序也是如此,他们认为不同的表面精度具有不同的表面组成,表面膜中铬的富集是不锈钢在海洋环境下的抗腐蚀性的主要因素。Wallinder等研究了具有四种不同表面状态的304不锈钢在暴露于海洋大气环境下2和7个月后的腐蚀,发现抗腐蚀顺序从大到小依次为光亮退火、酸洗、磨光和未经处理的轧制表面,认为这是由于不同的表面粗糙度具有不同的表面组成和吸湿性引起的。

4、SO2通常不会加速不锈钢的大气腐蚀,甚至可提高其抗腐蚀性。研究结果表明,属于SO2污染大气环境的江津地区对不锈钢的腐蚀性和广州、武汉、北京一样低,非活性阴离子SO2-4能阻碍蚀孔向深度方向发展。硫酸盐的存在和增加SO2-4在NaCl溶液中的浓度,除了能升高不锈钢点蚀电位外,还能减小亚稳态点蚀坑的数量,另外硫酸盐具有低的溶解度,能降低坑内金属阳离子的溶解。对于不锈钢零件,常用的抛光方法有机械抛光、化学抛光、电化学抛光三种,这三种方法各有各的优缺点。

1、机械抛光。

其优点是加工后零件的整平性好,光亮度高。其缺点是劳动强度大,污染严重,而且复杂零件无法加工,而且其光泽不能一致,光泽保持时间不长,发闷、生锈。比较适合加工简单件,中、小产品。

2、化学抛光。

其优点是加工设备投资少,复杂件能抛,速度快,效率高,防腐性好。其缺点是光亮度差,有气体溢出,需要通风设备,加温困难。适合加工小批量复杂件及小零件光亮度要求不高的产品。

3、电化学抛光

其优点是镜面光泽保持长,工艺稳定,污染少,成本低,防腐性好。其缺点是防污染性高,加工设备一次性投资大,复杂件要工装、辅助电极,大量生产还需要降温设施。适合批量生产,主要应用于高档产品,出口产品,有公差产品,其加工工艺稳定,操作简单。

 为了规范该项技术在我国的应用,国家质量监督检验检疫总局委托全国锅炉压力容器标准化技术委员会开展了奥氏体不锈钢应变强化技术制造深冷压力容器的技术评审工作。

中华不锈钢网据知情人士透露:针对奥氏体不锈钢延性好但屈服强度低的问题,提出采用应变强化工艺来提高材料屈服强度。分析了应变强化工艺中两个关键工艺参数—应变速度和应变量对材料力学行为的影响,提出应变速度不宜过慢,否则会出现锯齿形屈服行为,对材料性能造成不利影响。应变强化后的奥氏体不锈钢在显著提高强度的同时,仍能保持较好的韧性。通过金相组织分析、马氏体体积分数测定等结果表明,将应变量控制在10%以下,强化后奥氏体组织仅发生少量的α'马氏体相变,对材料的力学性能影响不大,且材料的微观组织也没有明显变化。

研究结果表明,采用应变强化技术在大幅度提高奥氏体不锈钢屈服强度的同时,对材料的其他力学性能均不造成大的影响,从而为压力容器的安全运行提供有力保证,可实现压力容器的轻型化设计,经济和社会效益显著,应用前景广阔。

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