热处理不当导致不锈钢敏化导致换热器管箱内壁严重爱体育 (案例和概念)
一、案例分享、
1、传热器管箱不绣钢和好层干裂
简介:某安全装置定检时出现台热交换器管箱体壁重要爱体育 。管程关键性能指标如表:
管程压力值:设计构思2.68MPa、操作流程压≤2.34MPa;
管程温度因素:方案186℃,运营≤166℃;
🐷管程导电介质:传奇私服中变气(CH4:2.3%,CO2:13%,H2:80%,CO:1.1%,N2:2.5%);
管程管箱材料:16MnR+304;
管箱焊后热进行处理的温度为:620℃。
图:不锈钢圆管分手后复合层空鼓
2、发挥不了作用原因分析
热治理消极怠工会造成不透钢敏化,发生的了CO2(碳酸)环境下的晶间爱体育 。
二、性质
1 、板材损害形容及板材损害研究进展
෴a)敏化:传统的300系不锈钢材料圆管(如304、316)含碳量较高,是属于非安全态(即因为没有含钛或铌等安全化原素),恒温时碳在奥氏体中的消融度可小,约为0.02%~0.03%,远降至不锈钢材料圆管的具体含碳量,故过趋于稳定的碳被固溶在奥氏体中,当环境温度少于425℃并在425℃~815℃范围之内内留三段時间时,过趋于稳定的碳就源源不断地为奥氏体晶粒度大小交界扩撒,并和铬原素化合、在晶间生成了增碳铬的类化合物,如六增碳二十五铬(Cr23C6)等。铬在晶粒度大小内扩撒快速比沿晶界扩撒的快速小,内外部的铬来不抵向晶界扩撒,在晶间生成了的增碳铬必需的铬包括发源晶界附过,使晶界附过的含铬量大有可以减少。
当晶界的铬效率总分低到不低于12%时,就造成俗话说的“贫铬区”,贫铬区和金属材质晶体一种会有电化工性能方面指标差异性,使贫铬区(阳极)和地处钝化态的基体(阴离子)互相构建起两个具相当大电位差差的产甲烷-钝化动力动力电池。贫铬区的小阳极和基体的大阴离子组合爱体育 动力动力电池,在爱体育 导电介质角色下,贫铬区被高效爱体育 ,晶界前提是遇到弄坏,金属材质晶体间结合在一起力重要减小、运动学性能方面指标严重,物理比强度有很大程度的降低,以至于发生形变却不凸显。这样炭化物在晶界上的沉淀物基本上称作为敏化角色。
🌳这对含稳定的化无素的奥氏体304不锈钢,在其激光焊接连接头区域环境划分亲身经历一次受热和蒸发再循环,会在闭塞的不同区域环境划分内会导致原先溶解性在无定形碳钛(TiC) 或无定形碳铌(NbC) 中的碳无素析晶, 并与铬无素联系, 在晶间转变成了无定形碳铬的氧化物, 如六无定形碳二13铬(Cr23C6)等, 同一转变成了贫铬区, 导致耐化学功能减退。
b)晶间爱体育 :金属材质板材形成敏化后,在爱体育 导电物质中晶界因耐爱体育 性能力素质较低而形成首选爱体育 ;或未形成敏化的板材在独特的爱体育 导电物质中晶粒大小大小疆界或晶界付进首选形成爱体育 ,使晶粒大小大小相互间失去了融合力的这种产品局部破碎步骤。形成敏化的奥氏体不锈钢304愈来愈简易 形成晶间爱体育 。
2、 受伤形态特征
a)产生敏化时,常见图片尺寸、内部结构无非常分明的变化且不会产生延展性磨损;产生晶间爱体育 时如若晶粒大小滑落不非常分明,看着检则不太会得知问题。
b)仅敏化地方探及爱体育 疤痕,但如果敏化区段相对偏窄,假如激光焊接时演变成的敏化区,大部分会出现窄爱体育 沟或裂口。
c)敏化部位零件机会仍维持着明朗的不锈钢凹凸感,但塑性变形可以影响,冷弯时诱发生裂纹,加重时现身脆断和不锈钢合金材料材质晶粒度离开,起飞时乃至无不锈钢接触声。如已现身晶间爱体育 ,突然之间会现身显著的合金材料材质晶粒度离开,使不锈钢面凹凸感暗淡,位置机会现身显著的减薄。
d)金相体视显微镜或扫锚电镜下不菲察到晶界显然变宽,多呈网状结构,造成时不菲察到显然的晶体掉下来。
e)含保持稳定化稀土元素的奥氏体304不锈钢的不锈钢焊接管连接管发生了敏化和晶间爱体育 时,可在管连接管区域中观擦到独立拥有的“刀状爱体育 ”(或称刃状爱体育 )。
f) 敏化后的原料在爱体育 材质做用下高发生晶间爱体育 ,在高拉伸弹簧剪切力区还常形成沿晶剪切力爱体育 皲裂。
3、 受后果的建材
💮300型号不绣钢(不标钛或铌等维持性化设计属性,或有效维持性化设计属性但未作维持性化除理),忽然镍基镁合金属和铝镁合金属就有类似于实际情况。
4、 大部分决定关键因素
a)含碳量:含碳量越高,敏化脆弱性越高,晶间增碳物进行析出取向性越大,也越简易 发现晶间爱体育 ;
b)不锈钢材质:加进钛、铌等能建立固定无定形碳物(TiC或NbC) 的金属元素齐头并进行固定化处里, 可消减敏化和晶间爱体育 过敏性;
🌜c)热整理:采暖器到高温作业做出固溶整理,最后快冷却后(情淡冷)生成集中化奥氏体相可杜绝敏化,但直播工程施工一般的的没办法满足了固溶热整理的让,故一般的的同用于制造厂厂家;
d) 加工工艺水平:用300款型不锈钢装饰管吗的工段将运营温差消减至425℃以内可防范敏化出现。
5、 诱发生的部件或生产设备
a) 高温高压下安全使用的催化剂的作用裂美容置300产品系列不锈钢材质的制机;
b) 液化气妆扮置的300系例不绣钢制更换气途径;
🐟c) 氯乙烯裂解安装裂解和急冷系统化中基本操作溫度在400℃不低于的裂解炉过流段300系列作品304不锈钢制温度过高空气压缩炉管和等离子态裂解配料炉管;
d) 车用尿素溶液控制系统的车用尿素溶液组成塔不锈钢装饰管吗衬里;
🧸e) 某个应用对焊方式通过生产加工或安转,且予以固溶热处置的300系列产品不锈钢材质的机器设备和管,如何涂料为非减碳级的很敏感度;
f) 再次会出现σ相老化的300全款型铝合金材料或400全款型铝合金材料制设备或衬里易再次会出现晶间爱体育 (即未敏化也会再次会出现晶间爱体育 )。
6、 关键預防安全措施
a)用含碳量低的奥氏体304不绣钢管就能够效果减低敏化的的发生,如低好碳奥氏体304不绣钢管题材;
b) 插入有一定的各种合金事物,如钛、铌等导致比较稳定氧化物;
c)固溶热外理一般来说只用途于厂商在制的机器和pvc管道,不推存在展开施工环境展开;
﷽d)调整钢中奥氏身型成无素与铁素身型成无素的比率,使其含有奥氏体+铁素体双相策划 开展,这类双相策划 开展不可引发晶界敏化;
e) 对有晶间爱体育 局限性的铁素体不锈钢板,在700℃~800℃实施退火处理。
7、 验测或监测网方式
a)敏化正常没有办法单独关察到,敏化后的食材受媒介角色形成爱体育 或裂纹,则可能性会单独关察到;
b)未敏化的建筑材料發生晶间爱体育 时晶体大小经常出现显眼破裂,看着审核报告大察到外表低质坑坑洼洼,乃至步位区域划分晶体大小破裂变成显眼的爱体育 带,否则的话一般的无从完成看着审核报告辨识;
c) 金相剖析或扫面电镜关察;
d) 对几率發生晶间爱体育 的器官,软件设置爱体育 挂片做按时在线测量五金影响量;
e) 固化检查测量。