为什么不锈钢蝶阀会生锈呢？
时间：2014-06-23 阅读：478
材质为CF8M的不锈钢蝶阀在运用过程中呈现锈蚀现象。奥氏体不锈钢经正常热处置后，室温下组织应为奥氏体，耐蚀性能很好。为了剖析蝶阀的锈蚀缘由，在其上取样停止剖析。
1实验办法
取样停止化学成分剖析(判别能否契合规范请求)、金相组织检查、热处置工艺实验及SEM剖析。
2实验结果及剖析
2.1化学成分
化学成分剖析结果及规范成分。
2.2金相剖析
从呈现锈蚀现象的蝶阀上切取了金相试样，经磨制抛光后，用三氯化铁水溶液腐蚀，在Neophot-32金相显徽镜上察看剖析，其金相组织由奥氏体与另一种析出物组成。从理论上讲奥氏体不锈钢经正常热处置后，应得到均一奥氏体组织。组织中呈现的另一析出物终究是何组织，有两种判别：一是σ相，另一种是碳化物。σ相与碳化物构成的条件不同，但都具有一个共同的特性，那就是形成奥氏体不锈钢对晶间腐蚀的敏理性。
首先采用了正色法停止σ相的鉴别。采用碱性赤血盐水溶液(赤血盐10g+氢氧化钾10g+水100ml)，试样在该试剂中煮沸2~4min后，铁素体呈黄色，碳化物被腐蚀，奥氏体呈光亮色，σ相由褐色变为黑色。用上述办法将从蝶阀上切取的试样在碱性赤血盐水溶液中煮沸4min后，在显徽镜下察看，析出物坚持了原形貌，未发现明显变化。因而决议采用热处置的办法进一步试脸剖析。
2.3热处置实验剖析
σ相是一种铁铬原子比例大致相等的金属间化合物。化学成分、铁素体、冷变形、温变都不同水平地对σ相构成产生影响。采用染色法实验，在显微镜下察看析出相变化不明显，故采用了热处置的办法来鉴别σ相。有关材料引见，σ相通常是在500~800℃长期时效中构成的。这是由于较高的温度下时效有利于铬的扩散。再高温度加热σ相将开端溶解，溶解终了至少要在920℃以上。在高于σ相的稳定温度加热可使之消弭。构成σ相所需时间固然很长，但消弭σ相普通只需短时间加热即可。依据这一理论，制定了热处置工艺，察看组织中的析出相能否能够消弭。将从蝶阀上切取的试样加热到940℃，保温30min，然后在Neophot-32金相显微镜上察看剖析。经热处置后的试样中的析出相没有消弭，并坚持原形貌，由此证明了该组织中的析出相有可能不是σ相。
2.3SEM剖析
有时钢中呈现的σ相，采用任何染色的办法均无法区分其颇色，可采用SEM的剖析办法来鉴别。由于已知σ相为铁与铬的化合物，含铬量为42%~48%，经过EDS定性和定量剖析测出未知相的组成元素及其含量，从而肯定未知相。
EDS剖析结果标明，析出物的含铬量为33.6%，明显高于基体中的Cr含量16.3%，而σ相的含铬量是42%~48%，因此承认析出相为σ相。综合染色试脸、热处置实验的结果，以为不锈钢蝶阀组织中的析出相不是σ相。经SEM察看析出相为一种共晶组织，是以铬为主的碳化物。
不锈钢蝶阀的资料为镍铬奥氏体不锈钢，这种资料普通都在固溶状态下运用。在室温状态下，其组织为奥氏体，奥氏体不锈钢在普遍的腐蚀介质中特别是大气中具有良好的抗腐蚀才能。对不锈钢蝶阀锈蚀的缘由剖析如下：
①综合上述各项实验的结果，可断定蝶阀资料组织中析出相不是σ相，故蝶阀的锈蚀现象不是由σ相惹起的。
②经过SEM察看，确认蝶阀的组织中析出相是以铬为主的碳化物，这种共晶组织沿晶界散布。EDS剖析结果标明这种散布在晶界上的碳化物铬含量明显高于基体。这种碳化物是M23C6型。随碳化物的析出，又得不到铬的扩散补充时，以碳化铬的方式沿奥氏体晶界析出，在碳化物四周构成贫铬区，从而奥氏体不锈钢晶界易被腐蚀。所以沿晶界析出的碳化物是形成蝶阀锈蚀的主要缘由。
③经固溶处置后的奥氏体不锈钢，由于在高温加热时大局部碳化物被溶解，奥氏体中饱和了大量的碳与铬，并因随后的快速冷却而固定下来，使资料有很商的耐腐蚀性。因而应严厉控制热处置工艺，固溶处置时将工件加热至高退，使碳化物充沛溶解，然后疾速冷却，得到均一奥氏休组织。固溶处置后，假如采用迟缓冷却，在冷却过程中碳化铬将沿晶界析出，从而招致资料耐腐蚀性能降低。