浅谈奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂
奥氏体不锈钢输油管道焊缝的应力腐蚀失效分析
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关键词 ：奥 氏体不锈钢 ； 焊缝 ； 渣 油管道 ； 应 力腐蚀 ； 失效分析 中图分 类号 ：Ｑ０ ０ ９ ； Ｈ １ ０ Ｔ ５ ． １ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０９３ ８ （ ０ １ ０ － ６ －５ １０ —２ １ ２ １ ）４０ ８０ ０
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奥氏体不锈钢管道焊缝裂纹产生原因分析[1]
![奥氏体不锈钢管道焊缝裂纹产生原因分析[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/14719fd73186bceb19e8bbb0.png)
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奥氏体不锈钢晶间腐蚀的原因
奥氏体不锈钢晶间腐蚀的原因要写一篇关于“奥氏体不锈钢晶间腐蚀的原因”的文章，首先我们得先了解一下奥氏体不锈钢这位“大明星”。
不锈钢在日常生活中可谓无处不在，从厨具到建筑，真是个“百搭”。
而奥氏体不锈钢以其良好的耐腐蚀性和韧性受到大家的喜爱，但它却有一个不太好听的毛病——晶间腐蚀。
好比是你在聚会上大肆欢笑，结果发现衣服上沾了点酱油，尴尬得不要不要的。
1. 什么是晶间腐蚀？1.1 定义与特征简单来说，晶间腐蚀就是金属材料内部某些区域发生的腐蚀，想象一下你家里的墙壁，表面看起来完好，但其实里面早已“开了小花”。
这种腐蚀主要出现在材料的晶界，也就是金属的“分界线”，在这里，材料的结构变得比较脆弱，容易受到侵袭。
最典型的表现就是出现小孔或者裂缝，简直是“内忧外患”啊！1.2 原因探讨那么，晶间腐蚀究竟是从哪里来的呢？首先，要说的是奥氏体不锈钢里含有镍和铬等合金元素，这些元素虽然能增强耐腐蚀性，但如果处理不当，反而会形成一些“小圈子”。
就好比你们几个朋友总在一起，久而久之，关系就变得微妙，开始互相“拆台”。
在高温环境下，碳会与铬结合，导致铬的分布不均，给腐蚀留下了“缝隙”。
2. 环境因素的影响2.1 氧化与化学介质接下来，我们再看看外部环境的影响。
奥氏体不锈钢最怕的就是那些含氯的东西，比如海水、盐水，甚至是厨房里的清洁剂，这些化学介质可不是什么善类！它们就像“海盗”，一旦侵入，就开始大肆掠夺，损害金属的结构。
遇到这种情况，金属的“防线”立刻被攻破，腐蚀就开始“得寸进尺”。
2.2 温度与湿度而且，温度和湿度也是关键因素。
高温潮湿的环境就像是给了腐蚀一个“开挂”的机会。
想象一下，一个人在炎热的夏天里，浑身湿透，那种不适感真是“烦不胜烦”。
同理，金属在这种环境下也会变得更加脆弱，腐蚀的速度比平时快多了。
3. 如何防止晶间腐蚀？3.1 合理选材说到这，大家肯定想知道，怎么才能避免这种尴尬的情况呢？首先，选材很重要，尽量选择高品质的奥氏体不锈钢，合金成分要稳定，避免那些“易变心”的材料。
浅谈奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂
浅谈奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂张吉;马钢【摘要】论文介绍了不锈钢应力腐蚀开裂形、长大和扩展的过程.并通过分析其主要特征、影响因素和相关机理,总结了消除残余应力的方法,从而降低发生不锈钢应力腐蚀开裂的几率.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2013(026)003【总页数】3页(P69-71)【关键词】不锈钢;应力腐蚀开裂;残余应力【作者】张吉;马钢【作者单位】台州市特种设备监督检验中心,浙州台州318000;台州市特种设备监督检验中心,浙州台州318000【正文语种】中文【中图分类】TG140 引言不锈钢是指具有抵抗大气、酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称[1]。
不锈钢的产量中奥氏体不锈钢约占70%[2]。
奥氏体不锈钢具有优越的耐蚀性和力学性能，但是，304等亚稳态奥氏体不锈钢制造设备在含硫、氯介质中常发生严重的腐蚀穿孔事故，造成巨大的经济损失。
更为严重的是，蚀孔又可以作为裂纹源，在应力作用下导致应力腐蚀开裂（Stress Corrosion Cracking，SCC），引起设备和管道的过早破坏，甚至发生灾难性事故，严重危及生产和人身安全。
据工业部门大量统计表明[3]，化工设备破裂事故中，应力腐蚀开裂造成的事故约占全部的1/4以上，而奥氏体不锈钢设备事故又占应力腐蚀事故的1/2以上。
应力腐蚀开裂的特征是几乎完全没有金属宏观体积上的塑性变形的情况下突然发生破裂。
这种断裂是事故以及大量材料损耗的原因。
在高压下使用的设备（例如热能及天然气处理设备）或者在高温条件下工作以及使用危险化学物质（酸、碱、有毒化合物）的设备尤其危险。
而且在实际使用过程中，不锈钢焊接接头的应力腐蚀倾向比母材更为严重，成为不锈钢构件抗应力腐蚀开裂的薄弱环节。
本文对应力腐蚀开裂机理、奥氏体不锈钢焊接构件的应力腐蚀行为、消除焊接残余应力的方法等方面的发展状况进行了简要评述。
1 应力腐蚀开裂及其机理19世纪后期，人们发现黄铜弹壳在贮存过程中发生开裂，严重地影响了军事行动。
奥氏体不锈钢应力松弛开裂敏感性的比较
2022年9月，韩国大田电力公司的HAN-SANG LEE与BUM-SHIN KIM和韩国忠南大学的Sun Ig Hong在《Welding Journal》上发表了《Comparison of Stress Relaxation Cracking Susceptibility of Austenitic Stainless Steels》一文，项目由韩国电力公司支持。
燃煤发电厂的焊接接头通常由347H不锈钢制成。
然而，已知这种合金因应力松弛开裂而失效。
因此，需要定量评估方法作为筛选措施。
文中通过Gleeble®热机械模拟器，用于347H和Super 304H合金热影响区（HAZ）模拟和应力松弛试验。
并通过试验分析说明应力松弛裂纹的敏感性可以根据材料和应变定量来确定。
在600°C（1112°F）蒸汽温度下运行的超临界锅炉的高温部分通常由奥氏体不锈钢制成，如347H、Super 304H或HR3C。
然而，有许多报告表明，当基材为347H时，在相对较短的运行时间（即一至两年）后，热影响区（HAZ）和弯管就会发生损坏。
相关报道已经报道了与347H制成的弯管和HAZ中的应力松弛开裂相关的类似损伤案例。
目前提出的解释涉及应变诱导沉淀硬化现象，其中细沉淀物在晶粒中形成并随后硬化。
特别是，由于快速扩散速度，在晶界处形成了粗碳化物。
因此，这导致变形以及集中在晶界处的裂纹的形成，当不锈钢在冷加工和焊接引起的变形之后暴露于高温时，裂纹开始扩展。
并且这种开裂现象并非焊接区独有。
它也已知发生在弯曲的管中。
美国机械工程师协会（ASME）锅炉和压力容器标准建议，如果在弯曲过程中变形超过10-20%，则对奥氏体管进行固溶热处理。
美国电力研究所（EPRI）建议采用更保守的热处理方法，考虑到应变诱发沉淀硬化，EPRI指出，当变形量超过5%时，应进行热处理。
测量应力松弛裂纹敏感性的方法可分为两类，一类方法是通过分析焊接过程中施加的自约束来评估抗裂性，这些方法仅识别裂缝的发生，不提供定量结果。
奥氏体不锈钢开裂原因
奥氏体不锈钢开裂原因奥氏体不锈钢是一种常用的不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀性和机械性能。
然而，有时候在使用过程中，我们可能会遇到奥氏体不锈钢开裂的问题。
那么，奥氏体不锈钢开裂的原因是什么呢？1. 热裂缝热裂缝是奥氏体不锈钢开裂的常见原因之一。
当奥氏体不锈钢在高温下冷却时，由于不均匀的收缩，可能会导致材料出现应力集中，从而引发开裂。
此外，过快的冷却速度也会增加奥氏体不锈钢的开裂风险。
2. 氢脆氢脆是奥氏体不锈钢开裂的另一个重要原因。
当奥氏体不锈钢在存在氢气的环境中，吸收了大量的氢后，会导致材料内部产生氢脆现象，从而引发开裂。
氢脆是一种脆性断裂，常常发生在高应力和低温环境下。
3. 应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是奥氏体不锈钢开裂的另一个重要原因。
当奥氏体不锈钢在存在腐蚀介质的环境中，同时受到应力作用时，会发生应力腐蚀开裂。
腐蚀介质可以是酸、碱、盐等，而应力可以来自外部加载或内部残余应力。
4. 冷裂缝冷裂缝是奥氏体不锈钢开裂的一种特殊形式。
当奥氏体不锈钢在低温下受到冲击或振动时，可能会发生冷裂缝。
冷裂缝通常发生在材料的弱点或缺陷处，如焊缝、夹杂物等。
为了避免奥氏体不锈钢开裂的问题，我们可以采取以下措施：1. 控制冷却速度：在加热和冷却过程中，控制奥氏体不锈钢的冷却速度，避免过快的冷却引发开裂。
2. 防止氢脆：在使用奥氏体不锈钢时，避免接触含有氢气的环境，减少氢的吸收量，从而降低氢脆的风险。
3. 选择合适的材料：根据具体的使用环境和要求，选择适合的奥氏体不锈钢材料，以确保其耐腐蚀性和机械性能。
4. 控制应力：在使用奥氏体不锈钢时，尽量避免过大的应力作用，减少应力腐蚀开裂的可能性。
奥氏体不锈钢开裂的原因主要包括热裂缝、氢脆、应力腐蚀开裂和冷裂缝。
为了避免开裂问题，我们应该采取相应的措施，控制冷却速度、防止氢脆、选择合适的材料和控制应力。
这样才能确保奥氏体不锈钢的使用安全和可靠性。
奥氏体不锈钢的氯化物应力腐蚀开裂研究进展
奥氏体不锈钢的氯化物应力腐蚀开裂研究进展摘要：奥氏体不锈钢广泛用作石油化工、煤化工、电力、造纸、化工等行业主要设备和管道的材料。
腐蚀失效问题依然普遍，尤其是应力腐蚀开裂失效最为突出。
本文从氯离子含量、温度、pH值、氧气、有毒介质等方面探讨了影响奥氏体不锈钢氯化物应力腐蚀开裂的主要因素，以及奥氏体不锈钢的安全性评价和现场检测方法。
讨论了不锈钢的应力腐蚀开裂，从工程实践的角度提出了减缓奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的具体措施。
关键词：奥氏体不锈钢；氯离子；应力腐蚀开裂石油化工是国民经济发展的重要支柱产业。
随着经济的发展，我国石化产业规模将不断扩大。
除了系统管理问题，最重要的因素是整体运行环境。
的石化企业。
其中，石油化工设备是影响企业生产速度和效益的主要因素。
管道应力腐蚀开裂也是石油化工行业普遍存在的问题。
因此，在石化生产中，为提高企业的生产效率，增加企业的经济效益，提高企业在石化行业的核心竞争力，必须做好生产团队的管理工作。
石化企业生产，特别是部分室外输送管道的维护保养工作，确保石化企业稳定运行。
”一、氯化物应力腐蚀开裂机理（1）应力腐蚀开裂特征应力腐蚀开裂是指敏感金属材料在某些特定的腐蚀介质中由于腐蚀介质和拉应力的协同作用而发生脆性断裂。
应力腐蚀开裂的发生同时需要三个基本条件（见图1），即敏感的金属材料、特定的腐蚀介质和足够的拉应力。
对于奥氏体不锈钢氯化物SCC，表现为多分支的穿晶裂纹，其微观外观呈闪电状的穿晶裂纹形态。
图1发生应力腐蚀开裂的三个基本条件（2）应力腐蚀开裂机理由于SCC涉及材料、环境、力学等诸多因素，其过程非常复杂，迄今为止提出的各种应力腐蚀开裂理论或模型都存在一定的局限性，没有统一的理论。
其中，常见的开裂机制有阳极溶解机制、氢脆机制和阳极溶解氢脆机制三种。
对于奥氏体不锈钢的氯化物SCC，最普遍接受的机理是阳极溶解机理，即阳极金属的不断溶解导致应力腐蚀开裂的形成和扩展。
发生快速蠕变，晶内位错沿滑移面到达裂纹尖端前表面，产生大量瞬时活性溶解颗粒，导致裂纹尖端（阳极）快速溶解，如图2所示.图 2 阳极溶解引起裂纹扩散的模型二、氯化物应力腐蚀开裂的影响因素金属材料的SCC受多种因素影响，主要与材料的应力状态、环境、合金成分等有关。
奥氏体不锈钢的结晶裂纹
奥氏体不锈钢的结晶裂纹
1.热膨胀系数大：奥氏体不锈钢的线膨胀系数相对较大，因此在焊接快速加热和冷却过程中，焊缝区域会经历显著的体积变化和收缩变形，导致较大的拉伸应力。
2.导热性差：奥氏体不锈钢的导热性能较差，使得热量分布不均匀，造成局部温度梯度高，加剧了焊接应力的形成。
3.液-固相线距离大：奥氏体不锈钢的液相线与固相线之间的温差较大，这延长了结晶时间，并且易于产生枝晶偏析，其中杂质和合金元素可能集中于晶界，降低该区域的韧性，增加开裂倾向。
4.成分影响：如碳、硫、磷等元素含量较高时，在焊缝中可能形成低熔点共晶物，这些相在冷却过程中优先凝固并产生应力集中，从而引发裂纹。
5.冶金因素：焊缝金属中的合金元素分配不均或未能得到适当的控制，例如铬贫化区的形成，可能导致晶间腐蚀和力学性能下降，增加裂纹敏感性。
为了防止奥氏体不锈钢焊接过程中的结晶裂纹，可以采取以下措施：
-选择合适的焊接材料和填充金属，确保其具有良好的抗裂纹性能。
-控制焊接工艺参数，比如电流、电压、焊接速度以及预热和后热处理温度，以减小焊接热输入和优化冷却速率。
-使用含有适量稳定化元素（如铌、钛）的合金来减少有害相的形成和改善焊缝组织性能。
-对关键部位进行焊前清理，避免油污、水分或其他污染物影响焊接质量。
-根据需要设计合理的接头形式和坡口尺寸，以分散焊接应力。
奥氏体不锈钢开裂原因
奥氏体不锈钢开裂原因奥氏体不锈钢是一种重要的材料，具有优良的耐腐蚀性和机械性能。
然而，有时奥氏体不锈钢在使用过程中会出现开裂现象，这给工程和制造业带来了一定的困扰。
那么，奥氏体不锈钢开裂的原因是什么呢？奥氏体不锈钢开裂的原因可以归结为两类：热裂和冷裂。
热裂是指在高温环境下发生的裂纹，而冷裂是指在低温环境下发生的裂纹。
热裂是奥氏体不锈钢开裂中比较常见的一种情况。
热裂主要是由于奥氏体不锈钢在高温下发生了应力腐蚀开裂。
当奥氏体不锈钢在高温环境中，如焊接过程中，受到了外界应力的作用，同时与环境中的腐蚀介质相互作用，就会导致材料内部产生应力集中，从而引发开裂。
这种裂纹往往呈现出沿晶裂纹的形式，即沿着晶界或晶内裂纹的方向延伸。
而冷裂则是在低温环境下发生的开裂现象。
冷裂主要是由于奥氏体不锈钢在冷却过程中发生了冷脆开裂。
当奥氏体不锈钢在高温状态下，经历了快速冷却的过程，就会导致晶粒细化和残余应力的产生，从而引发冷脆开裂。
这种裂纹一般呈现出沿晶裂纹或穿晶裂纹的形式，即沿晶界或晶内的裂纹延伸。
除了温度的影响，奥氏体不锈钢开裂还与多种因素有关。
其中，合金元素的含量是影响开裂的重要因素之一。
例如，过高的碳含量会导致奥氏体不锈钢在焊接过程中发生热裂。
此外，硫、磷等杂质元素的含量也会对开裂敏感度产生影响。
此外，焊接过程中的应力集中、焊接接头设计不合理等因素也会导致奥氏体不锈钢开裂。
针对奥氏体不锈钢开裂问题，可以采取一些措施进行预防和解决。
首先，在设计阶段就需要充分考虑材料的特性和使用环境，避免出现应力集中的情况。
其次，在焊接过程中，需要采取适当的预热和后热处理措施，以减少残余应力的产生。
此外，选择合适的焊接工艺和填充材料，也能够有效地降低奥氏体不锈钢开裂的风险。
奥氏体不锈钢开裂是由于高温或低温环境下的应力和腐蚀作用引发的。
在工程和制造业中，我们需要充分理解开裂的原因，并采取相应的措施，以确保奥氏体不锈钢的使用安全和可靠性。
奥氏体不锈钢结晶裂纹
奥氏体不锈钢结晶裂纹一、奥氏体不锈钢的特性奥氏体不锈钢是含有至少50%的铁和铬的合金，并通常还含有一定量的镍、锰、硅等元素。
奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能、高强度和耐磨损性能，广泛应用于化工、医疗、建筑等领域。
奥氏体不锈钢的主要特点包括：1. 耐腐蚀性能好，能够抵抗大多数化学物质的侵蚀；2. 抗氧化性能好，不易生锈；3. 加工性能好，易于切削、锻造和焊接。
二、结晶裂纹的形成原因结晶裂纹是指在奥氏体不锈钢的焊接、冷加工等过程中，因晶粒形成异常或应力集中而导致的裂纹。
结晶裂纹的形成原因主要包括以下几点：1. 晶粒粗化：奥氏体不锈钢在焊接或冷加工时，晶粒受到过高温度或过大应力的影响，导致晶粒粗化，容易形成晶粒界裂纹。
2. 应力集中：奥氏体不锈钢在焊接或冷加工过程中，由于焊接速度不均匀、焊接电流过大或应力非均匀等原因，会使应力在局部区域集中，从而产生应力集中裂纹。
3. 化学成分不均匀：奥氏体不锈钢中的铬、镍等合金元素含量不均匀或超过规定量，会使晶界区域发生脆性相形成，容易引起结晶裂纹。
三、预防结晶裂纹的措施为有效预防奥氏体不锈钢的结晶裂纹问题，我们可以采取以下措施：1. 选择合适的焊接工艺：在焊接奥氏体不锈钢时，应选择合适的焊接工艺和焊接参数，控制好焊接速度和焊接电流，避免过高温度和应力集中。
2. 控制晶粒长大：在焊接或冷加工过程中，应尽量控制好温度和应力，防止晶粒过大或不规则生长，减少晶界裂纹的形成。
3. 控制化学成分：在奥氏体不锈钢的生产和加工过程中，应严格控制合金元素的含量和均匀性，避免出现脆性相形成，降低结晶裂纹的风险。
4. 进行热处理：对于已经出现结晶裂纹的奥氏体不锈钢，可以通过热处理的方式进行修复，提高材料的结晶强度和韧性。
总之，奥氏体不锈钢是一种重要的建筑材料，但在使用过程中可能出现结晶裂纹等问题。
为了有效预防结晶裂纹的发生，我们应该选择合适的工艺，控制好温度和应力，严格控制化学成分等方面，保证奥氏体不锈钢的质量和安全性。
奥氏体不锈钢焊接热裂纹的成因及防止对策
奥氏体不锈钢焊接热裂纹的成因及防止对策摘要：奥氏体不锈钢热裂纹的产生主要是由于焊剂熔池中的冶金效应和内外部拉应力共同作用的结果。
母材和焊材的化学成分将影响焊接熔池中的冶金效果，焊接工艺措施是确保减小拉应力产生的有效手段。
为了有效地防止奥氏体不锈钢焊接热裂纹的产生，主要从两个方面入手，首先控制化学成分，采用低C、低S、低P、加入稳定化元素的母材和焊材；其次采用合理的焊接工艺措施，尤其将焊接线能量控制在较低水平，防止产生大的内应力。
本文对0Cr25Ni20不锈钢的焊接热裂纹产生的原因进行分析，目的是保证该种不锈钢的焊接实用性，防止产生焊接裂纹。
从焊接热裂纹的成因角度出发，采取热裂纹防止措施，保证0Cr25Ni20不锈钢的焊接质量。
关键词：奥氏体不锈钢；焊接；热裂纹；防止对策不锈钢的种类按照其化学成分和组织结构的不同，可以分为以铬为主加元素的铁素体不锈钢和马氏体不锈钢，从理论上讲，与铁素体不锈钢和马氏体不锈钢相比，铬镍奥氏体不锈钢的焊接性被认为是较好的，但这并不意味着在所有的情况下该钢的焊接质量都能达到较高的使用要求。
在役的奥氏体不锈钢焊接结构中，焊接接头出现热裂纹等问题案例时有发生，不仅影响了结构的正常使用和安全性，还给企业造成经济损失。
一、概述不锈钢药芯焊丝因其具有工艺性能优良、力学性能稳定等特点，国外近年来广泛应用于石化、压力容器、造船、钢结构和工程机械等行业。
我国处于不锈钢应用的高速增长期，不锈钢焊材的用量也随之迅猛增长。
采用不锈钢药芯焊丝来焊接是近二三十年来的事，在研发不锈钢药芯焊丝的过程中也面临着诸多问题。
其中一个不可避免的问题就是奥氏体不锈钢焊接过程中的热裂纹。
焊接热裂纹不仅给生产带来许多困难，还可能带来一些事故，危害甚大。
热裂纹是在焊接时高温产生的，故称热裂纹（hotcracking），热裂纹是由冶金因素和力学因素相互作用形成的。
二、奥氏体不锈钢焊接热裂纹产生因素1、焊接结晶裂纹具有高温沿晶断裂的性质。
奥氏体不锈钢应力腐蚀产生原因分析
奥氏体不锈钢应力腐蚀产生原因分析
查丽文 （常熟制药机械厂有限公司， 江苏 常熟 ２１５５００）
１ 奥氏体不锈钢应力腐蚀 产生原因
应力腐蚀是指合金在腐蚀和 一定方向的拉应力同时作用下产 生的破裂。应力腐蚀破裂造成的 金属损坏不是力学破坏腐蚀与腐 蚀损坏两项单独作用的简单叠加， 因为在腐蚀介质中，在远低于材 料屈服极限的应力下会引起破裂， 在应力的作用下，腐蚀性极弱的 介质就可能引起腐蚀破裂。它常 常是在从全面腐蚀方面看来是耐 蚀的情况下发生的，没有形变预 兆的突然断裂，容易造成严重事 故。但应力腐蚀破裂也具有一些 特征：①必须存在拉应力 （如焊 接、冷加工等产生的残余应力）， 如果存在压应力则可抑制这种腐 蚀；②只发生在一定的体系。
图１
腐蚀的条件。因为附着物的绝热 效应，而使得其在下面的管壁温 度接近过程壳体的温度。随着物 层的形成，对于传热面的应力腐 蚀是应特别重视的因素。
根据热交换的实际使用结果， 绘成了过程流体温度及冷却水含 Ｃｌˉ浓度与产生应力腐蚀破裂损坏 的关系曲线如图 ２ 所示。根据图 ２ 可以预测热交换器可产应力腐 蚀的临界值时，可采用清洗的方 法去垢，从而把设备表面的 Ｃｌˉ去 掉，进而延长使用寿命。图 ２ 中 的 （Ａ） 曲线系由西野所统计的热 交换器冷却水 Ｃｌˉ含量与被冷却的 工作温度之间的关系曲线，而 （Ｂ） 曲线，则系该设备表面腐蚀产生 物，水垢中的 Ｃｌˉ含量。
产：低压系列真空开关管、真空接触器、高压系列真空开关管、真空接触器。产品用于电力、石油、
化工、冶金、煤炭等工业部门。
法人代表：吴木森
电 话：０５７１－ ６４１４２１２９
传 真：０５７１－ ６４１４２１２９
奥氏体不锈钢的失效类型
奥氏体不锈钢的失效类型在化工企业生产过程中，应用了大量与各种酸、碱、盐等腐蚀性介质接触的化工设备。
由于不锈钢具有优良的耐蚀性和良好的加工性，在很多化工装置中使用量已达40%之多，特别是奥氏体不锈钢高达30%，然而在一些介质条件下奥氏体不锈也会发生腐蚀破坏，主要有：1、应力腐蚀开裂是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于裂纹的扩展而产生失效的一种形式。
应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌。
发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力和特定的腐蚀介质。
裂纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。
导致应力腐蚀开裂的应力值，要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。
在微观上，穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹，而沿晶界扩展的裂纹称为沿晶裂纹，当应力腐蚀开裂扩展至一定的深度时，则材料就按正常的裂纹而断开。
2、点腐蚀点腐蚀也称为小孔腐蚀，是不锈钢常见的局部腐蚀的一种。
不锈钢极好的耐腐蚀性能是由于在钢的表面形成了看不见的氧化膜使其成为钝态的。
若钝化膜被破坏，不锈钢将被腐蚀。
点腐蚀的形貌特征为：仅在表面局部出现腐蚀凹坑。
或将凹坑的表皮去掉，则可看到严重的腐蚀坑。
另外，在特定的环境条件下，腐蚀坑会呈现出宝塔状的特殊形貌。
3、晶间腐蚀不锈钢的晶粒间界腐蚀是一种沿着或紧挨着晶界发生的腐蚀。
金属发生晶间腐蚀后，外观上几乎不会有任何变化。
在进行金相检查时，可以看到晶阶或邻近地区发生沿晶界均匀腐蚀的现象，有时可看到晶粒脱落。
在对断裂间的断口用扫描电镜观察时，可见冰糖块状的形貌特征。
产生晶间腐蚀的原因一般认为是晶界上存在夹杂物或析出某些化合物，致使晶粒边界的基体金属电极电位降低。
当表面存在电介质时，腐蚀便由晶界产生而逐渐向内部发展。
4、腐蚀疲劳指金属受腐蚀介质和交变应力或脉动应力的联合作用而引起的破坏现象。
在交变应力，如热应力或弯曲应力的作用下，金属晶格间产生滑移，破坏了金属表面的保护膜。
由于电化学腐蚀，在滑移处产生微观腐蚀，微观腐蚀在交变应力作用下，发展成裂纹，一般产生的裂纹不大，很少发生爆破，断口上有腐蚀产物、腐蚀坑、腐蚀沟等。
应力腐蚀裂纹的典型案例分析
应力腐蚀裂纹的典型案例分析摘要：应力腐蚀裂纹一般都很细小，而且多数出现在容器或管道的内表面，因此不易被检查发现。
应力腐蚀裂纹可导致不锈钢构件在低于设计应力，没有明显的宏观变形和不出现任何征兆的情况下突然迅速破裂，造成巨大的危害，因此掌握应力腐蚀裂纹的成因及如何避免产生应力腐蚀裂纹就尤为重要。
关键词：杀菌锅；应力腐蚀；裂纹杀菌锅是食品､医药杀菌的关键设备，传统杀菌锅通常采用卧式，需要借助灭菌篮装卸物料，生产效率低；为提高生产效率，在先进的自动化生产线上可以同时使用多个立式杀菌锅，不再需杀菌篮，可通过自动控制实现自动杀菌，大大提高了生产效率。
但该杀菌锅在使用中承受温度、压力、物料等的循环载荷作用，其疲劳强度成为考验设备的关键问题。
一、概述(一)概述杀菌锅是一种密闭的､加压的加热容器，对食品及菌种等进行杀菌｡因其具有受热面积大，热效率高､加热均匀､液料沸腾时间短､加热温度容易控制等特点，被广泛应用于食品､医药等各个领域｡(二)杀菌锅杀菌流程根据实际生产流程，立式杀菌锅杀菌流程可分为5个阶段｡1.进料:杀菌锅内注入常温缓冲水，物料从进料口进入，逐渐装满锅体.2.升温加压:高温蒸汽进入锅体，锅内温度升至128℃，压力升至0.16MPa｡3.杀菌:锅内蒸汽温度保持128℃，对物料进行高温杀菌｡4.冷却:杀菌结束后，锅内蒸汽逐步排出减压并充入常温水给罐体降温｡5.出料:初步冷却完毕，物料从底部出料口排出，经出料装置至下一生产工序.整个流程中有两个典型的受力阶段:杀菌时，锅体承受最大温度载荷128℃和压力载荷0.16MPa；一个杀菌周期有3种循环载荷:①水压循环载荷，缓冲水注出导致的水压变化，最大水压值；②进出料循环载荷，待杀菌物料进出的物料压力；③进出蒸汽与升降温循环载荷｡采用Workbench基于静力学理论､瞬态传热和热—结构耦合等分析立式杀菌锅两个典型阶段的力学特性｡二、使用情况介绍杀菌锅基本参数该杀菌锅为内蒙古XX生物科技有限公司使用，通过高温蒸汽加热，对微生物菌种和NaCL盐水进行灭菌，在进行宏观检验时发现容器内部不锈钢金属表面已失去金属光泽（图一），经过打磨后对接管角焊缝及纵环焊缝进行渗透检测，在压力测试口接管角焊缝周围和疏水口接管角焊缝周围发现大量细微裂纹存在，裂纹形态多呈树枝状（图二、图三），经与使用单位人员沟通得知，在对NaCL盐水进行杀菌时，将NaCL盐水装在玻璃试管内，用橡胶塞堵住试管口进行杀菌操作，在杀菌的过程中，玻璃试管在加压加热的作用下，将橡胶塞弹出，部分NaCL盐水喷射到容器内壁上，从而产生腐蚀裂纹。
低镍奥氏体不锈钢热变形过程中的塑性及开裂机理
低镍奥氏体不锈钢热变形过程中的塑性及开裂机理低镍奥氏体不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性能和良好力学性能的金属材料，广泛应用于船舶、化工、食品加工等工业领域。
在使用过程中，低镍奥氏体不锈钢会经历各种形式的热变形，如热轧、热挤压、热镦等。
这些热变形过程会对材料的塑性和开裂机理产生重要影响。
塑性是材料在受力下变形的能力。
低镍奥氏体不锈钢的塑性主要来自材料微观组织结构中的晶粒滑移和再结晶。
晶粒滑移是指晶体中的原子沿晶格面滑动，导致晶体变形。
再结晶则指材料在高温下的再结晶晶粒的重新长大，原本的变形结构被消除。
研究表明，低镍含量奥氏体不锈钢中，晶粒滑移就成为主要的塑性变形机制。
晶粒的滑动方向和滑动面决定了材料的塑性，一般来说，滑动方向越多、滑动面越多，材料的塑性就越好。
然而，在热变形过程中，低镍奥氏体不锈钢也容易发生开裂。
开裂可以分为热开裂和冷开裂两种。
热开裂又称热裂纹，是在热变形或热处理过程中由于热应力引起的裂纹。
冷开裂则是在热变形后，材料在室温下产生的裂纹。
热开裂主要与材料的化学成分、热变形条件、加热速率等因素有关。
冷开裂则与材料的冷变形能力、残余应力等因素有关。
在实际应用中，为了提高低镍奥氏体不锈钢的塑性和防止开裂，人们采取了一系列措施。
首先，合理控制热变形温度，避免过高的温度导致晶粒长大过快，降低晶界滑移的难度。
其次，通过合理设计变形工艺，提高材料的冷变形能力。
冷变形是指材料在室温下的塑性变形，能够有效提高材料的塑性和抗开裂能力。
此外，还可以通过加入微合金化元素，如钒、铌等，来改善低镍奥氏体不锈钢的塑性和开裂抗性。
总之，低镍奥氏体不锈钢在热变形过程中的塑性和开裂机理是一个复杂的问题，与材料的组织结构、化学成分、热变形条件等多种因素有关。
通过合理控制热变形温度、设计合理的变形工艺以及加入适量的微合金化元素等手段，可以有效提高材料的塑性和抗开裂能力，从而满足不同工业领域对低镍奥氏体不锈钢的要求综上所述，低镍奥氏体不锈钢在热变形过程中容易发生开裂，其中包括热开裂和冷开裂。
焊接奥氏体不锈钢常见缺陷及防止措施
奥氏体不锈钢焊接常见缺陷及防止措施产品质量的影响因素，主要是受人的素质、加工设备、材料、工艺、环境五个方面的影响。
奥氏体不锈钢的焊接缺陷的形成，有诸多影响因素。
本文主要讨论焊接工艺的控制及缺陷形成机理，并提出预防措施。
一、接头碳化物析出敏化1、产生原因奥氏体不锈钢经过固溶处理后，组织均匀，没有碳化物相，具有最高的耐腐蚀性能，尤其是耐晶间腐蚀性能。
但经过焊接加热后，过饱和的碳从晶内析出向晶界偏聚，并与铬结合形成Cr23C6，即敏化。
由于焊接快速加热和冷却，使碳化物析出敏化局限在较窄的温度范围，随敏化温度下停留时间和钢的化学成分不同而变化，一般在600-850℃。
此外，并非整个焊件都会敏化，而只有焊接循环峰值温度恰好介于敏化温度之间的接头区域才会发生碳化物析出。
当碳化物析出后，将造成析出区晶界贫铬，这使得接头在随后的使用中可能产生晶间腐蚀。
2、防止措施防止敏化的关键是要避免或消除碳化物的析出。
因此主要从焊接材料和焊接工艺的选择两方面来采取措施。
①选用超低碳或添加Ti、Nb等稳定元素的不锈钢焊接材料。
②采用小线能量，减小危险温度范围停留时间。
采用小电流、快速焊、短弧焊、焊条不作横向摆动，焊缝可以强制冷却，减小焊接影响区。
多层焊，控制层间温度，后焊道要在前焊道冷却到60℃以下再焊。
③接触腐蚀介质焊缝最后焊接。
④焊后进行固溶处理。
二、热裂纹1、产生原因①奥氏体不锈钢的导热系数较小和线膨胀系数较大，在焊接局部加热和冷却条件下，接头在冷却过程中可形成较大的拉应力。
焊缝金属凝固期间存在较大拉应力是产生热裂纹的必要条件。
②奥氏体不锈钢易形成方向性强的柱状晶焊缝组织，有利于有害杂质的偏析而促使形成晶间液态夹层。
③奥氏体不锈钢及其焊缝的合金组成较复杂，不仅有S、P、Sn、Sb等杂质可形成易熔夹层，一些合金元素因溶解有限，也能形成有害的易熔夹层，促进热裂纹的形成。
2、防止热裂纹的措施①控制焊缝金属的组织：焊缝组织为奥氏体+铁素体的双相组织时，不易产生低熔点杂质偏析，可以减少热裂纹的产生。
奥氏体不锈钢的应力腐蚀及其防护
象 ， 口形 貌呈 海滩 条纹 、 毛状 、 子 形等症 状 。 断 羽 扇 裂 纹方 向宏 观上 和 主 拉 伸应 力 的 向垂 直 ， 观 微
上 略有 偏移 。
其 突发 性危及 人 身安全 ， 特别 是对 承 压设备 ， 往 往
会 造成 十分严 重 的后果 。
据 统计 ， 在设 备腐 蚀事 故 中 ， 氏体不 锈钢 的 奥
工 、 形 和 制 造 期 间 。其 裂 纹 一 旦 形 成 ， 展 速 度 成 扩
间 的 １ ％。在有 裂纹 的情 况 下 ， 力腐 蚀 断 裂 过 Ｏ 应 程 只有裂 纹 扩 展 和失 稳 断 裂 阶 段 。 由此 可见 ， 应 力腐 蚀断 裂 可能 在很 短 时 间 内发 生 ， 裂 纹 扩展 且 很快 ， 最终 腐蚀 开裂 ， 但也 有 可能若 干 年后发 生 。 裂纹 断 口的形 貌 ， 观上 属 于脆性 断裂 ， 宏 即使 塑性很 高 的材 料 也 是 如 此 。但 从 微 观上 观 察 ， 在
腐蚀 占整个腐蚀 事 故 的 ４ ～ ５ ， 氏体 不锈 ８ ８ 奥 钢 的应力 腐蚀 开裂 在所有 材料 的应 力腐 蚀 开裂 事 故 中 占 ７ ％ 。因此 研 究 奥 氏 体 不 锈 钢 的 应 力 腐 Ｏ 蚀开 裂机 理 ， 采取 有针 对性 的 防护措施 ， 确保 并 对 压力容 器 安全运 行是 十分 必要 的 。
腐 蚀 与 防护
Ｐｒ化 ｅｍ 备 术２０１）４・ 石 ｏ—Ｃｈ 设ｃａｌＥｑｕｉ０ｎｔＴｅｃｈｎｏｌｇｙ 油 工 ｉ 技 ，１３４・ ９ ｅ ｔ ｐ ｍｅ，（ ｏ
奥 氏体 不 锈 钢 的 应 力 腐 蚀 及 其 防 护
刘 建 洲
（ 国 石化 集 团 宁 波 ＿ 程 有 限 公 司 ， 江 宁波 ３ ５ ０ ） 中 Ｔ － 浙 １ ］ ３
不锈钢奥氏体焊接裂纹
不锈钢奥氏体焊接裂纹
不锈钢奥氏体焊接裂纹是一种常见的焊接缺陷，通常是由于焊接过程中热输入和冷却速度不当导致的。
以下是可能引起奥氏体不锈钢焊接裂纹的一些原因：
1. 热裂纹：由于奥氏体不锈钢的导热系数较低，焊接过程中容易在焊缝中产生较大的温度梯度，导致热裂纹的产生。
2. 冷裂纹：在焊接后冷却过程中，如果冷却速度过快，会导致焊缝中的氢不能充分扩散，从而在焊缝中形成裂纹。
3. 应力裂纹：由于焊接过程中产生的热应力和结构本身存在的残余应力叠加，可能导致应力裂纹的产生。
为了防止奥氏体不锈钢焊接裂纹的产生，可以采取以下措施：
1. 适当调整焊接参数，控制焊接过程中的热输入和冷却速度。
2. 选用合适的焊接材料，并确保焊缝金属的韧性、强度等力学性能与母材相匹配。
3. 在焊接前对母材进行预热，以降低焊接过程中的温度梯度。
4. 在焊接后进行消氢处理，以促进焊缝中氢的扩散。
5. 对焊缝进行适当的保温处理，以减少焊接残余应力的影响。
6. 对于存在较大结构拘束度的地方，可以采取加装约束的方法来减小结构拘束度的影响。
综上所述，为了防止奥氏体不锈钢焊接裂纹的产生，需要综合考虑焊接工艺、材料、结构等多种因素，采取合适的措施来降低裂纹产生的风险。
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破裂事故中，应力腐蚀开裂造成的事 式 。是 指受 应 力 的材 料
母 材更 为 严重 ，成 为 不锈 钢构 件 抗应 力腐 蚀 开 裂 的薄弱
０ 引 言
不锈钢 是指具有抵抗 大气 、酸 、碱 、盐等腐 蚀作用 的
环 节 。本 文对 应力 腐 蚀开 裂 机理 、奥 氏体 不 锈 钢焊 接构 件 的应 力 腐蚀 行 为 、消 除焊 接残 余应 力 的方 法 等方 面 的
ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｉ ｌｅ ｎ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｓ Ｓ ＣＣ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ａｕ ｓ ｔ ｅ ｎ ｉ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｉ ａ ｌｅ ｎ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ｅ ；ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ （ Ｓ ＣＣ） ；ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ｌ ａ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ
Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ａｕ ｓ ｔ ｅ ｎ ｉ ｔ ｉ ｃ Ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｊ ｉ ，ＭＡ Ｇａ ｎ ｇ
文章 编 号 ：１ ０ ０ ２ — ６ ６ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）０ ３ — ０ ６ ９ — ０ ３
浅谈 奥 氏体 不锈钢应 力腐蚀开裂
张 吉 ，马 钢
（ 台 州 市 特 种 设 备 监 督 检 验 中 心 ，浙 州 台州 ３ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：论 文介 绍 了不锈 钢 应 力腐蚀 开 裂形 、 长大 和扩 展 的过 程 。并 通过 分析 其 主要 特征 、 影响 因素 和相 关
常 发生 严重 的腐蚀 穿 孔事 故 ．造 成 巨大 的经济 损 失 。更 ：
１ 应 力 腐 蚀 开 裂及 其 机 理
１ ９世纪 后期 ．人 们发 现 黄铜 弹壳在 贮存 过 程 中发 生
为 严重 的是 ，蚀 孔 又 可 以作 为裂 纹 源 ，在应 力 作用 下 导 ｌ 开 裂 ，严 重 地 影 响 了军 事 行 动 。研 究结 果 进 一 步 查 明 ：
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ｏｆ ｔ ｈｅ Ａｕｓ ｔ ｅ ｎｉ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｓ Ｓ ＣＣ ，ｇ ｒ ｏ ｗｔ ｈ ａ ｎｄ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ．Ｂｙ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｔ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｉｃ ｔ ｓ ， ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｉｃ ｆ ｔ ｏｒ ｓ ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｓ ｍ ．ｔ ｈｅ ａ ｔｉ ｒ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｐ ｕ ｒ ｐｏ ｓ ｅ ｉ ｓ ｔ ｏ ｓ ｕ ｍｍａ ｉｚ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｔ ａ ｃ ｉｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｒｅ ｓ ｉ ｄ ｕａ ｌ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ．Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｓ ｋ ｏ ｆ
合金钢 的总称［ １ １ 。 不锈 钢的产量 中奥 氏体不锈钢 约 占 ７ ０ ｖ ／ ＃ ２ ］ 。 ： 发 展状 况进 行 了简要 评述 。
奥 氏体 不锈钢具 有优越 的耐蚀性 和力 学性 能 ，但是 ， ｌ ３ ０ ４等亚稳态奥氏体不锈钢制造设备在含硫 、氯介质中 ｌ
致应力腐蚀开裂（ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ Ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ Ｃ Ｃ ） ，引起设 ｌ 在 制造 过 程 中 ，弹壳 具有 残余 应 力 ；贮 存 过程 中 ，这 种
备和管道的过早破坏 ，甚至发生灾难性事故 ，严重危及 ｌ 弹 壳 在含 有 氨离 子 的潮 湿空 气 中开 裂 。人们 将 上述 现 象
机 理 ． 总 结 了 消 除 残 余 应 力 的 方 法 ，从 而 降低 发 生 不锈 钢 应 力 腐 蚀 开 裂 的 几 率 。 关 键 词 ：不 锈 钢 ；应 力 腐 蚀 开 裂 ；残 余 应 力
中图分 类 号 ：Ｔ Ｇ１ ４
文 献标 识码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ： ｌ Ｏ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ － ６ ６ ７ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ３ ０
第２ ６卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ５月
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ＆ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ＆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
机 电 产 品 开 发 白钏 新
Ｖｏ １ ． ２ ６， Ｎｏ． ３ Ｍａ ｙ． ， ２ ０１ ３
（ Ｔａ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ Ｍ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ， Ｔａ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ３ １ ８ ０ ０ ０，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）