Debido a su buena resistencia a la corrosión, la brida de acero inoxidable es ampliamente utilizada en ingeniería de tuberías de fluidos como petróleo, industria química y construcción naval. como parte importante de la conexión de tuberías, tiene las ventajas de fácil conexión y uso, mantener el rendimiento de sellado de la tubería y facilitar la inspección y sustitución de una Sección de la tubería. Con el fin de averiguar las causas de la corrosión de este lote de pestañas, evitar que se repitan los problemas de calidad del producto y reducir las pérdidas económicas, realizamos análisis químicos e inspecciones metalográficas de este lote de muestras de pestañas.
Las muestras de análisis químico se cortaron en la brida de corrosión y su composición química se determinó mediante el espectrómetro de lectura directa de chispas Belder DV - 6 de los Estados Unidos. los resultados se muestran en la tabla I. De acuerdo con los requisitos técnicos de la composición química de 304 acero inoxidable en astma 276 - 2013 "standard Specialization for Stainless Steel Bars and shapes", el contenido de elementos de cromo en la composición química de la brida fallida es más bajo que el valor estándar.
1.2 inspección metalográfica
Se intercepta una muestra de sección transversal longitudinal en el lugar de corrosión de la brida de falla, después del pulido, no se corroe, se observa bajo el microscopio metalográfico zeiss, y las inclusiones no metálicas se evalúan de acuerdo con el método de Inspección microscópica del mapa de calificación estándar GB / T 10561 - 2005 para la determinación del contenido de inclusiones no metálicas en acero: los sulfuros son de grado 1,5; La alúmina es de grado 0; Los silicato son de grado 0; El óxido esférico es de 1,5 grados.
La muestra fue erosionada por solución de ácido clorhídrico de cloruro de hierro y observada bajo un microscopio metalográfico de 100 x, y se encontró que el grano austenítico en el material era extremadamente desigual, y el nivel de tamaño del grano se evaluó de acuerdo con el método de determinación del tamaño promedio del grano metálico GB / t6394 - 2002, y la zona de grano grueso se podía calificar como 1,5 (véase la figura 3); La zona de grano fino se puede calificar como el nivel 4.0.
Observando la microestructura en la corrosión cercana a la superficie, se puede encontrar que la corrosión comienza en la superficie metálica, se concentra en el límite del grano austenítico y se extiende hacia el interior del material. el límite del grano en esta área se destruye debido a la corrosión, la resistencia a la Unión entre los granos se pierde casi por completo, y El metal severamente corroído incluso forma polvo, que se puede raspar fácilmente de la superficie del material.
La estructura de alta potencia de la brida corroída se observó a través de un microscopio metalográfico de 500x, y su microestructura fue de partículas cophases precipitadas en el límite de grano de Austenita + una pequeña cantidad de ferrita.
2 análisis exhaustivo
Los resultados de las pruebas físicas y químicas muestran que el contenido de elementos de cromo en la composición química de la brida de acero inoxidable es ligeramente inferior al valor estándar. el elemento de cromo es el elemento más importante para determinar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable. puede reaccionar con oxígeno para producir óxido de cromo, formar una capa pasiva y desempeñar un papel en la prevención de la corrosión. Y el contenido de sulfuros no metálicos en el material es alto, y la acumulación de sulfuros en áreas locales dará lugar a una disminución de la concentración de elementos de cromo en sus áreas circundantes, formando una zona de cromo pobre, afectando así la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.
Observando el tamaño del grano de la brida de acero inoxidable, se puede encontrar que su tamaño del grano es extremadamente desigual, y los granos mixtos con tamaño desigual en la estructura son propensos a formar diferencias en el potencial del electrodo, produciendo microcélulas, lo que conduce a la corrosión electroquímica en la superficie del material. El grano mixto grueso y fino de la brida de acero inoxidable está relacionado principalmente con el proceso de deformación de mecanizado en caliente, que se debe a la fuerte deformación del grano durante su forja.
Analizando la microestructura de la corrosión cercana a la superficie de la brida, se puede concluir que la corrosión comienza en la superficie de la brida y se extiende hacia el interior a lo largo del límite de grano austenítico. la microestructura de alta potencia del material muestra que hay más precipitación de la tercera fase en el límite de grano austenítico del material. La tercera compatibilidad acumulada en el límite de grano puede conducir fácilmente a su pobre cromo en el límite de grano, causando tendencia a la corrosión intergranular y reduciendo considerablemente su resistencia a la corrosión.
La tercera fase del acero inoxidable es principalmente de carburo fino (m 23c 6), σ Concordia δ Ferritas, etc., tienen un mayor impacto en la resistencia a la corrosión del acero inoxidable. La temperatura de formación de la precipitación m23c6 es de 450 ° C - 850 ° c, principalmente carburo compuesto por cromo metálico, la mayoría de los cuales se distribuyen en los límites de grano del cristal, y algunos en el interior del cristal y defectos de cristal, ya que el carburo es rico en cromo y puede conducir fácilmente a la pobreza de cromo en la región; σ La temperatura de formación de fase es de 500 ℃ - 925 ℃, en esta zona de temperatura, la ferritina se descompone parcial o totalmente. σ Fase, con un contenido de cromo del 42% al 50% en la fase 6, es una fase frágil de alta dureza que puede causar una disminución de la tenacidad y las propiedades corrosivas del material; δ La ferritina es una ferritina de alta temperatura formada por cristalización cuando se enfría de hierro líquido a 1538 ° c. esta fase es más frágil, es fácil causar grietas durante el procesamiento y es propensa a la corrosión puntual.
3 contramedidas integrales
A través de una serie de análisis de falla de la brida de acero inoxidable corroído, se pueden llegar a las siguientes conclusiones:
(1) la corrosión de la brida de acero inoxidable es el resultado de una variedad de factores, entre los cuales la primera fase precipitada en el límite del grano del material es la causa principal del fallo de la brida. Se recomienda controlar estrictamente la temperatura de calentamiento durante el procesamiento térmico, no exceder la temperatura superior de las especificaciones del proceso de calentamiento del material, mientras se enfría rápidamente después de la solución sólida, evitando permanecer en el rango de temperatura de 450 ℃ - 925 ℃ durante mucho tiempo y evitando la precipitación de partículas en la Tercera fase.
(2) los granos mixtos en el material pueden causar fácilmente corrosión electroquímica en la superficie del material, y la relación de forja debe controlarse estrictamente durante el proceso de forja.
(3) el bajo contenido de elementos CR y el alto contenido de sulfuros en el material afectan directamente la resistencia a la corrosión de la brida, y se debe prestar atención a la selección de materiales con calidad metalúrgica pura.
