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产品关键词: 振动时效 振动时效设备 豪克能机床 消除残余应力
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豪克能焊接应力消除振动时效设备防止晶间腐蚀
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    晶间腐蚀(intercrystalline corrosion;intergranular corrosion)是一种常见的局部腐蚀。腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的邻近区域发展,晶粒本身腐蚀很轻微,这种腐蚀便称为晶间腐蚀。普通的热处理振动时效设备进行处理后可以起到少许防止作用。华云豪克能的焊接应力消除设备可以在时效处理的基础上,同时在金属表面预置高值压应力,防止“贫铬区”产生,从而根本上消除晶间腐蚀。

 

    晶间腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱,严重时可使机械强度完全丧失。例如遭受这种腐蚀的不锈钢,表面看起来还很光亮,但经不起轻轻敲击便破碎成细粒。由于晶间腐蚀不易检查,所以容易造成设备的突然损坏,它的危害性很大。不锈钢、镍基合金、铝合金、镁合金等都是晶间腐蚀敏感性高的材料。在受热情况下使用或焊接过程都会造成晶间腐蚀的问题。以晶间腐蚀为起源,在应力和介质的共同作用下,可使不锈钢、铝合金等诱发晶间应力腐蚀,所以晶间腐蚀有时是应力腐蚀的先导。

    常腐蚀条件下,钝化合金组织中的晶界活性不大,但当它具有晶间腐蚀的敏感性时,晶间活性很大,即晶格粒与晶界之间存在着一定的电位差,这主要是合金在受热不当时,组织发生改变而引起的。所以晶间腐蚀是一种由组织电化学不均匀性引起的局部腐蚀蚀。此外晶界存在杂质时,在一定介质也也会引起晶间腐蚀。

 晶间腐蚀是一种微电池作用而引起的局部破坏现象,是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料晶间产生的腐蚀.以贫铬理论阐述奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的原因及机理.奥氏体不锈钢在450-850度长时间加热,例如焊接时,焊缝两侧2-3mm处将被加热到这个温度范围的所谓晶间腐蚀敏化区,此时晶间的铬和碳化合成为(Cr,Ni,Fe)4C,(Cr,Fe,Ni)7C3或Cr23C6,从固溶体中沉淀出来,生成的碳化物,每1%C约需10%-20%Cr,导致晶间铬含量降低.这时由于晶间与晶内的元素存在浓度梯度,晶内的碳及铬将同时向晶间扩散,但在450-850度时,Cr比C的扩散速度慢(原子半径Cr=1.28,C=0.771),因此进一步形成的碳化铬所需的Cr仍主要来自晶粒边缘,致使靠近碳化铬的薄层固溶体中严重缺Cr,使Cr量降到钝化所必需的最低含量(11%)以下.这样,当与腐蚀性介质接触时,晶间贫铬区相对于碳化物和固溶体其他部分将形成小阳极对大阴极的微电池,而发生严重的晶间腐蚀.
  常用金属与合金基本上都是多晶体结构,其表面有大量晶界,而晶间区仅500nm以下,腐蚀沿着如此狭窄的部位向纵深发展,肉眼是根本无法辨认的.因此其腐蚀特征是,在表面还看不出破坏时,晶粒间已几乎完全丧失了结合强度,并失去金属声音,严重时只要轻轻敲打即可破碎,甚至形成粉状.特别是不锈钢材料.有时即使晶间腐蚀已发展到相当严重的程度,其表观仍保持着光亮无异的原态.所以这是一种危害性很大的局部腐蚀.
防止晶间腐蚀的方法
1.溶处理.加热到1050-1150度,使焊接时析出的碳花铬重新分解溶入奥氏体内,再在水中冷却,即经淬火进入一次稳定区.此法工艺比较复杂,且构件淬火易变形,仅适宜小工件.
2.化退火.加热到850-900度保温2-5h后空冷,因为在这个温度内,元素在金属中的扩散相当迅速,使晶粒各处的铬量均匀,进入二次稳定区.
3.低碳法.控制焊缝的含碳量低于0.04%,可大大降低碳化铬的析出量.随着冶炼技术的提高,现在超低碳不锈钢的应用日益广泛.
4.金化法.加入钛,铌等比铬亲碳能力更强的合金元素,使用碳与这些合金元素优先形成碳化物析出.起到稳定奥氏体内铬含量的作用,避免了贫铬.这些元素中,以钛最好,因为它能同时起到细化晶粒的作用。
5.使用豪克能焊接应力消除设备,在金属表面预置高值压应力,从根本上防止晶间腐蚀产生。

不锈钢的晶间腐蚀:

    晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失,这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区、焊缝或熔合线上,在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀状腐蚀。

    钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于12%。当温度升高时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的熔解度很小,约为0.02%~0.03%,而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值,故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物,如(CrFe)23C8等。但是由于铬的扩散速度较小,来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界的铬的质量分数低到小于12%时,就形成所谓的“贫铬区”,在腐蚀介质作用下,贫铬区就会失去耐腐蚀能力,而产生晶间腐蚀。

 

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