碳素钢晶间腐蚀

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化工设备焊接接头晶间腐蚀与防护

化工设备焊接接头晶间腐蚀与防护化工设备是组成一家石油化工企业的基本。

其随着经济的发展，对化工产品的需求不断的增加，越来越多的设备在其设计能力下满负荷运行。

因而目前对全球的化工企业而言，设备的防护保养方面，防止受到腐蚀发生故障而造成损失已成为非常重要的问题。

许多专家也认为，材料保护和防腐措施是降低维护费用和使石油化工厂安全稳定运行的重要保证。

化工设备腐蚀破坏到处可见，腐蚀事故频频发生，这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外，很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足，对腐蚀防护的重要意义认识不深，对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识，没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。

而有关数据表明，各类设备类腐蚀现象中，焊接接头晶间腐蚀尤为突出严重。

其造成的经济损失不可估量。

所以本文着重介绍焊接接头腐蚀及晶间腐蚀的产生原因及防护。

下面就是一个典型的，由焊接接头腐蚀而引起的化工生产事故。

“山东赫达股份有限公司9.12爆燃事故”2010年9月12日，山东赫达股份有限公司发生爆燃事故，造成2人重伤，2人轻伤，直接经济损失约230余万元。

山东赫达股份有限公司位于淄博市周村区王村镇王村，注册资本1900万元，职工总数220人，主要从事纤维素醚系列产品、PAC精制棉、压力容器制造等产品的生产和销售。

1 事故经过2010年9月12日11时10分左右，山东赫达股份有限公司化工厂纤维素醚生产装置一车间南厂房在脱绒作业开始约1小时后，脱绒釜罐体下部封头焊缝处突然开裂（开裂长度120cm，宽度1cm），造成物料（含有易燃溶剂异丙醇、甲苯、环氧丙烷等）泄漏，车间人员闻到刺鼻异味后立即撤离并通过电话向生产厂长报告了事故情况，由于泄漏过程中产生静电，引起车间爆燃。

南厂房爆燃物击碎北厂房窗户，落入北厂房东侧可燃物（纤维素醚及其包装物）上引发火灾，北厂房员工迅速撤离并组织救援，10分钟后火势无法控制，救援人员全部撤离北厂房，北厂房东侧发生火灾爆炸， 2小时后消防车赶到火灾被扑灭。

化工设备的腐蚀与防护3

• 5.2.3 关于介质与环境因素的描述 • 介质浓度的影响(对奥氏体不锈钢) ( )
• • • • 介质来源(污染、残留) 平均浓度与局部浓缩介质状态(气液交替) 结构因素（死角、缝隙）
• 5.2.4 关于材料因素的描述
• 产生应力腐蚀开裂的材料和环境组合
材料环境
碳钢及低合金钢
奥氏体不锈钢
2) 各种缺陷：设计不当、机械和电弧损伤、热处理不当形成的表面裂纹、焊接缺陷（咬边、未熔合、未焊透、缺肉等）
•
统计结果表明，统计结果表明，应力腐蚀开裂事件中 80%是残余应力造成的，工作载荷造成是残余应力造成的，是残余应力造成的的仅占20%。工作载荷造成应力腐蚀开的仅占。裂往往和设计不当有关。裂往往和设计不当有关。
pH>10 的碱性高温固溶态水含NaOH的高温水硫酸+Cl¯ 水溶液固溶态固溶态
介质
材料的热处理状态
备
注
含Cl¯ 的中性水敏化态含Cl¯ 的高温水敏化态含F¯ 的水敏化态
即使室温下也能产生例如，在250~350℃时室温下，仅2ppm F¯ 也可产生
硝酸+Cl¯ 的水敏化态溶液海洋和工业大敏化态气
NaOH溶液、NaOH-Na2SiO3溶液，硝酸盐溶液，HCN溶液， CO+CO2+H2O溶液，CO2+HCN+H2S+NH3，液氧，H2S溶液，海水，混酸（H2SO4+HNO3）CO3-2+HCO3 氯化物溶液，海水，高温水，NaOH溶液连多硫酸， HCl，H2SO4+ NaCl H2S溶液，海水、NaCl溶液，NaCl+H2O2 溶液，NaOH溶液、NH3 溶液，硝酸、硫酸，H2SO4+HNO3 溶液，H2S溶液，高温和高压水，高温碱 75%NaOH的沸腾溶液，有机氯化物，汞化合物，大于427℃蒸汽，HF 熔融NaOH，HCN+杂质，260℃以上的硫， 427℃以上的蒸汽 HF， NaOH溶液（260～427℃）水蒸气+SO2 ，高浓度Na2S 水溶液，浓缩的锅炉水海水、盐水、有机酸、熔融NaOH，盐酸、硫化铀，三氯乙烯，红色硝酸

压力容器不锈钢晶间腐蚀的形成机理及试验方法

压力容器不锈钢晶间腐蚀的形成机理及试验方法作者：马宗萌来源：《中国化工贸易·上旬刊》2020年第02期摘要：介绍不锈钢的晶间腐蚀机理，奥氏体不锈钢在敏化温度区内，碳向晶界扩散，并且碳与铬形成碳化铬，导致晶间贫铬，晶体内外出现电位差，产生电化学腐蚀，即为晶间腐蚀。

晶间腐蚀在特定介质下无法避免，需根据腐蚀环境选择合理的材质及进行晶间腐蚀试验，以判定不锈钢是否具有晶间腐蚀倾向。

关键词：不锈钢;贫铬;晶间腐蚀1 不锈钢晶间腐蚀概述随着社会的发展，材料的进步，碳钢的大量应用让人们认识到了钢材腐蚀的严重性，以及腐蚀带来的安全事故频发。

通过向碳钢中填加合金元素发明了不锈钢。

不锈钢耐腐蚀能力很强，有优良的耐均匀腐蚀性能以及良好的力学、焊接性能，但并不是万能的。

由于奥氏体不锈钢压力容器所产生的晶间腐蚀属于局部腐蚀，隐蔽性很强，不易发现。

对压力容器的安全运行造成极大隐患，易发生安全事故。

因此本文探讨分析奥氏体不锈钢晶间腐蚀的形成原因，以及怎么采取措施降低晶间腐蚀的影响。

不锈钢因填加合金元素和冶炼方法区别形成不同的钢种。

按照钢材晶相组织结构可以分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体--铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢和近年研发的超级不锈钢;按照化学成分可以将不锈钢分为铬镍不锈钢和铬不锈钢两大类。

奥氏体不锈钢因优异的性能和相对得到了广泛的应用。

2 不锈钢晶间腐蚀的理论基础晶间腐蚀是指不锈钢在特定的腐蚀介质接触中，晶粒、晶界、基体和晶间化合物之间形成微电池效应，导致腐蚀从金属的表面开始，沿晶界不断向晶粒内部发展，造成不锈钢晶粒间结合力降低，不锈钢强度降低，严重时会造成材料的完全失效。

晶间腐蚀虽然在不锈钢表面没有形成严重的腐蚀痕迹，外表看不出腐蚀的迹象，但晶间腐蚀为沿晶界发展的裂纹，金属原有的物理、机械性能几乎完全丧失，导致其在很小的载荷下，便有可能发生材料的破裂失效。

奥氏体不锈钢晶间腐蚀的机理是贫铬理论：不锈钢因填加铬元素而有很高的耐蚀性，经研究铬含量14%～18%的不锈钢有极佳的耐蚀性，但铬含量≤12%时其耐蚀性能和普通碳钢差不多。

工程材料学试题

简答题1.何谓铁素体形成元素？何谓奥氏体形成元素？并分别举例答：（1）缩小γ区元素，铁素体形成元素。

使A3↑，A4↓，γ稳定存在区缩小。

当含有Cr,V,Mo,W,Ti,Al,Si等元素时，能使γ区范围急剧缩小，以致达到某一元素的质量分数时，点A3与A4重合，γ区被封闭，超过此元素的质量分数时，则钢中在没有α-γ相变，所以室温下能获得单相的铁素体组织（2）扩大γ区元素，包括Cu，Ni，Co，Al等元素，使A3↓，A4↑，γ稳定存在区扩大。

（Co除外）当W（Co）<45％时，点A3↑；W（Co）>45％时, A3↓;奥氏体稳定存在的区域扩大，这类元素称为奥氏体形成元素2.低合钢高温回火脆性产生的原因是什么？如何防止和减轻？（都是晶界脆断）答：1.第一类回火脆性指的是腐蚀在200-350℃之间回火时出现的低温不可逆回火脆性，且无论回火冷却速度快慢，均不可避免。

产生原因：a. 200-350℃时，渗碳体薄膜在晶界形成，降低晶界强度。

b.杂志元素P,S,Bi等偏聚晶界，降低晶界强度。

Si对钢的回火稳定性有很好的一致作用。

2.第二类回火脆性在450-650℃之间回火产生的高温可逆回火脆性，回火后慢冷产生，快冷抑制。

产生原因：450-650℃时，杂质元素Sb,S,As等偏聚晶界或N,P,O等元素偏聚晶界，形成网状或片状化合物。

3.奥氏体不锈钢晶间腐蚀的原因是什么？如何减轻？答：奥氏体不锈钢在450～850℃保温或缓慢冷却时，会出现晶间腐蚀。

焊接件中常常出现。

原因：晶界上析出Cr23C6，使周围基体产生贫铬区，从而形成腐蚀原电池。

含碳0.003%时，钢中就出现晶间腐蚀。

防止晶间腐蚀的措施：1）降低C含量；2)加入Ti、Nb能形成稳定K 的元素。

3)适当的热处理工艺3.分析合金元素Si在下列钢中的主要作用：机械制造用弹簧钢60Si2Mn；低合金钢9SiCr （1）Si提高回火稳定性，使析出的碳化物不容易聚集，增加σs/σb比值（2）主要提高钢的淬透性，同时强化马氏体基体，提高回火稳定性。

新GB150材料要求

新版GB150中关于压力容器用材料的问题压力容器用材料1. 总则1.1 通用要求（1）压力容器选材时应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的性能（力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能）、容器的制造工艺以及经济合理性，并尽可能选用国产牌号的材料。

（2）压力容器用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或行业标准的规定。

（3）压力容器专用钢板的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证。

（4）材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书，材料质量证明书的内容应当齐全，清晰，并且盖有材料制造单位质量检验章。

（5）压力容器制造单位从非材料制造单位取得压力容器用材料时，应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件。

（6）对于采购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件，以及不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料，压力容器制造单位应当进行复验，符合相应材料标准的要求方可投料使用。

1.2 熔炼方法压力容器受压元件用钢，应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢。

对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体—铁素体型不锈钢钢板，以及使用温度低于-20℃的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺。

1.3 化学成分1.3.1 用于焊接的碳素钢和低合金钢碳素钢和低合金钢钢材，C≤0.25%、P≤0.035%、S≤0.035%。

1.3.2 压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢钢材，其硫、磷含量应当符合以下要求：（1）碳素钢和低合金钢钢材基本要求，P≤0.030%、S≤0.020%。

（2）标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.025%、S≤0.015%。

（3）用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材，P≤0.025%，S＜0.012%。

（4）用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa 的钢材，P≤0.020%、S≤0.010%。

属于碳素钢的有害元素

属于碳素钢的有害元素碳素钢是一种重要的金属材料，由铁和碳组成，因其优良的机械性能而被广泛应用于各个领域。

然而，碳素钢中也存在一些有害元素，它们可能对材料的性能和使用效果产生不良影响。

了解这些有害元素的特点和来源，对我们正确选择和使用碳素钢材料具有重要的指导意义。

首先，一个常见的有害元素是硫（S）。

在碳素钢中，硫通常以硫化物的形式存在。

硫的存在会使碳素钢的韧性和冲击韧性降低，尤其在低温下更为明显。

因此，当碳素钢中硫的含量超过一定限制时，就会对各类冲压件、焊接件等强度要求较高的构件造成潜在的威胁。

另一个常见的有害元素是磷（P）。

磷会使碳素钢的塑性和韧性下降，同时还会增加该材料的脆性。

焊接时磷的存在还容易导致冷裂纹的产生，严重影响焊接接头的质量。

因此，在需要具有较高韧性和塑性的碳素钢构件中，对磷含量有一定的限制是必要的。

锰（Mn）是另一个常见的元素，在碳素钢中常作为一种合金元素添加。

适量的锰可以提高碳素钢的强度和硬度，但过量的锰会使钢材变脆。

此外，锰还能够降低钢的冷脆性，提高焊接性能和热加工性能。

除了上述元素外，还有其他一些有害元素如砷（As）、铅（Pb）、铝（Al）等也会对碳素钢的性能产生一定影响。

砷和铅在钢中存在时会降低其塑性和韧性，同时容易导致脆性断裂。

铝的存在会增大碳素钢的晶间腐蚀和石墨化的倾向，降低其耐蚀性和加工性能。

为了减少或消除这些有害元素的影响，我们需要采取一系列的措施。

首先，在生产和制造过程中，应严格控制原料的质量，确保含有害元素的污染物尽可能降低到最低限度。

其次，在选用碳素钢材料时，应对其化学成分进行认真的分析和测试，确保符合要求。

最后，在加工和使用碳素钢构件时，应遵循相应的工艺规范，尽量减少有害元素的聚集和析出。

通过了解碳素钢中的有害元素，我们可以使其运用到更为广泛的领域中，同时，也能提高我们对碳素钢材料的选择和使用的能力。

在工程实践中，我们要根据具体的使用要求和环境条件，合理选择碳素钢以及相应的优化方案，从而更好地发挥碳素钢的优良性能，推动各行各业的发展。

不锈钢晶间腐蚀试验与分析

不锈钢晶间腐蚀试验与分析一、实验目的1.掌握影响奥氏体不锈钢晶间腐蚀的因素；2.掌握不锈钢晶间腐蚀试验的方法；二、实验原理18-8 型奥氏体不锈钢在许多介质中具有高的化学稳定性，但在400-800℃范围内加热或在该温度范围内缓慢冷却后，在一定的腐蚀介质中易产生晶间腐蚀。

晶间腐蚀的特征是沿晶界进行浸蚀。

使金属丧失机械性能，致使整个金属变成粉末。

1.晶间腐蚀产生的原因一般认为在奥氏体不锈钢中，铬的碳化物在高温下溶入奥氏体中，由于敏化（400-800℃）加热时，铬的碳化物常于奥氏体晶界处析出，造成奥氏体晶粒边缘贫铬现象，使该区域电化学稳定性下降，于是在一定的介质中产生晶间腐蚀。

为提高耐蚀性能，常采用以下两种方法。

(1)将 18-8 型奥氏体不锈钢碳含量降至 0.03%以下，使之减少晶界处碳化物析出量，而防止发生晶间腐蚀。

这类钢成称为超低碳不锈钢，常见的有00Cr18Ni10。

(2)在 18-8 型奥氏体不锈钢中加入比铬更易形成碳化物的元素钛或铌，钛或铌的碳化物较铬的碳化物难溶于奥氏体中，所以在敏化温度范围内加热时，也不会于晶界处析出碳化物，不会在腐蚀性介质中产生晶间腐蚀。

为固定18-8 型奥氏体不锈钢中的碳，必须加入足够数量的钛或铌，按原子量计算，钛或铌的加入量分别为钢中碳含量的4-8 倍。

2.晶间腐蚀的试验方法晶间腐蚀的试验方法有 C 法、 T 法、 L 法、 F 法和 X 法。

这里介绍容易实现的 C法和 F法。

试样状态：(1)含稳定化元素（ Ti 或 Nb）或超低碳（ C≤ 0.03%）的钢种应在固溶状态下经敏化处理的试样进行试验。

敏化处理制度为 650℃保温 1 小时空冷。

(2)含碳量大于 0.03%不含稳定化元素的钢种，以固溶状态的试样进行试验；用于焊接钢种应经敏化处理后进行试验。

(3)直接以冷状态使用的钢种，经协议可在交货状态试验。

(4)焊接试样直接以焊后状态试验。

如在焊后要在 350℃以上热加工，试样在焊后要进行敏化处理。

晶间腐蚀培训问题总结-专家指导

晶间腐蚀培训问题总结各会员单位：协会特聘省级焊接专家李教授于7月13日到我协会就压力容器常见的“晶间腐蚀“问题进行了现场指导和答疑，针对存在问题及解决补救措施和方法进行了现场教授，现就有关热点问题归纳总结如下，供大家参考：1、不锈钢晶间腐蚀、热裂纹产生的原因？不锈钢由于增碳，碳与铬形成C6Cr23而使不锈钢当中的Cr含量降低失去防锈能力的现象叫晶间腐蚀。

不锈钢容器在腐蚀介质及应力作用下，在晶粒之间产生裂纹的现象称为应力腐蚀开裂。

腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的邻近区域发展，这种腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱，腐蚀严重时可使不锈钢强度降低而形成开裂。

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。

由于晶间腐蚀不易用常规检查发现，所以它的危害性很大。

而杀菌釜所用不锈钢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问题。

所以我们应引起高度的重视。

晶间腐蚀加附加应力可发展为裂纹，奥氏体不锈钢产生的裂纹均为热裂纹（如图），一般是焊接完毕即出现，又称结晶裂纹，即温度处在固相线附近的高温阶段，液态金属一次结晶时产生的裂纹。

这种裂纹沿晶界开裂，裂纹面上有氧化色彩，失去金属光泽。

2、防止晶间腐蚀热裂纹产生的措施、预防晶间腐蚀注意事项及解决办法：影响焊接热裂纹的因素主要包括二个方面：材料因素和工艺因素。

其防止措施是：材料方面⑴焊缝有害杂质的控制：严格控制碳C、硼B、硫S、磷P、铁Fe、锰Mn等有害元素含量。

⑵焊条和焊剂：参照母材材质，采用低碳或超低碳以及含钛、铌等稳定化元素的焊材。

工艺方面⑴选择正确的焊接工艺参数：奥氏体不锈钢焊接应选用小参数、快速焊方式；多层多道焊，为防晶粒长大，要严格控制道间温度（等前一层焊缝冷却后再焊接次一层焊缝）；厚板焊接时，为加快冷却可采取急冷方法（从焊缝背面喷水或用压缩空气吹焊缝表面）。

⑵降低接头刚度和拘束度：减小设备应力。

设计上减小结构的板厚，合理布置焊缝；在施工上合理安排焊件的装配顺序和每道焊缝的先后顺序，避免每条焊缝处在刚性拘束状态焊接，设法让每条焊缝有较大的收缩自由。

2011年压力容器设计人员考试卷

2011年压力容器设计人员考试卷一判断题（20题20分）1.按GB150-1998《钢制压力容器》中规定：对于有防腐要求的不锈钢以及复合钢板制压力容器可在防腐面采用硬印作为焊工的识别标记。

（不可以）（×）2. 按GB150-1998《钢制压力容器》中规定：需要焊后热处理的容器，一般应在热处理前进行返修。

如在热处理后返修时，补焊后应作必要的热处理。

（√）3.拼接封头必须进行100％的无损检测，并在成形后进行，若成形前进行，则成形后圆弧过渡区再作无损检测。

（√）4.GB151-1999《管壳式换热器》中规定：插入式接管、管接头，应伸出管箱、壳体和头盖的内表面。

（×）11.GB151-1999《管壳式换热器》中规定：隔板槽封面应与环形密封面平齐，或略高于环形密封面（控制在0.5mm以内）（×）20.GB150-1998《钢制压力容器》中规定：GB713-86标准中20g钢板可代用Q235C。

（√）二选择题（20分20题最少有一个选项正确）1.下列常用的压力容器封头，根据受力情况，从好到差依次排列顺序是 BA.椭圆形半球形碟形锥形平盖B.半球形椭圆形碟形锥形平盖C.半球形碟形椭圆形锥形平盖2.压力容器设备主螺栓A 为主要受压元件。

A.直径≥M36B.直径>M363.中压容器的设计压力 AA.1.6Mpa≤P<10MpaB.1.6Mpa<P≤10Mpa4.《压力容器管道设计单位资格许可与管理规程》中规定，压力容器设计资格印章格式BA.正方B.椭圆C.长方形D.菱形5.低温容器是指 BA.金属温度低于或等于-20℃的容器B.设计温度低于或等于-20℃的容器C.工作温度低于或等于-20℃的容器6.试验温度是指压力试验时的 BA.试验介质温度B.容器壳体的金属温度C.环境温度7.有晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢筒体，经热加工后应进行CDE 处理A.退火B.正火回火C.稳定化D.固溶化E.固溶化加稳定化处理8.根据GB150-1998的规定。

冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施

冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施
随着冶炼化工设备的不断发展，各种材料的应用范围也不断扩大。

然而，随之而来的
是不同材料在使用过程中可能会遇到的腐蚀问题，这将直接影响设备的使用寿命和安全性。

因此，根据设备的使用环境和物理化学特性，选用合适的金属材料及腐蚀防护方式是保证
设备安全性的重要措施。

以下介绍常用金属材料的腐蚀问题及预防措施。

1. 不锈钢
不锈钢是冶炼化工设备中常用的材料。

其优点是耐腐蚀、耐高温、易清洁等，但相对
来说价格也较为昂贵。

然而，不锈钢并非完全不受腐蚀影响，其腐蚀主要包括点蚀、晶间
腐蚀和应力腐蚀等。

预防措施：
（1）选用适合的不锈钢材料，如316L不锈钢，以满足使用环境的要求。

（2）避免温度过高或大气环境中的氯离子等腐蚀物质进入设备内部。

（3）控制设备中的氧含量，减少不锈钢对氧的依赖性。

2. 碳钢
碳钢是一种常用的金属材料，因其价格较低且强度高，在冶炼化工设备中得到广泛应用。

然而，碳钢材料存在着易发生干腐蚀和亚铁素腐蚀等问题。

（1）利用内衬或外涂塑等方式对碳钢进行保护。

（2）选用合适的防腐涂料进行刷涂和喷涂。

（3）对设备运行和检查进行定期维护和检查，及时发现和处理潜在腐蚀问题。

3. 铝合金
铝合金因其轻质、强度高等特点，得到了较为广泛的使用。

然而，铝合金材料易出现
坑蚀。

（2）避免使用过高的氢化物或硅含量过高的熔体，以免加剧铝的脆性。

（3）避免由于过高的温度和压力导致氧化和结晶。

碳钢和不锈钢

1.1碳素钢1，碳素钢适用于非腐蚀性介质。

在一定温度范围和一定浓度条件下也可以用于某些腐蚀性介质。

适用温度-29°--425°。

碳素铸钢包括的材料牌号;WCA,WCB,WCC，其力学性能以此增强，该标准是参照美国材料试验协会标准ASTM A216-1997。

碳素钢在425°以上有石墨化现象。

2，锻钢调节阀的承压件阀体，阀盖的材料。

最常用的标准和牌号GB/T 688-1999中的20,25,30,35,40钢以及25M。

锻件锻造后必须进行热处理。

25以下采用正火处理，30,35,40根据产品需要的力学性能，采用正火和调质处理。

1.2 不锈钢1，调节阀中常用的不锈钢材料，是奥体不锈钢和双相不锈钢，用于腐蚀性介质。

适用低温-269°高温819°。

常用的温度范围-196°至650°。

2，奥体不锈钢具有良好的耐腐蚀性，高温抗氧化性和耐低温性，广泛应用于制作耐腐蚀调节阀，高温调节阀和低温调节阀。

3，奥体不锈钢的耐腐蚀性是相对的，不是什么样的的腐蚀性介质都能承受。

年腐蚀率不超过0.05mm的材料，为充分耐腐蚀性材料。

年腐蚀率在0.05-0.1mm的材料，为耐腐蚀性材料。

年腐蚀率在0.1-0.5mm的材料，为尚耐腐蚀性材料。

年腐蚀率超过0.5mm的材料，为不耐腐蚀性材料。

奥体不锈钢在阀门制造中最常用的牌号;CF3,CF3M,CF8,CF8M.CF8C. 要进行热处理。

奥体不锈钢的晶间腐蚀问题是很严重的问题，碳的质量分数小于或等于0.03就不易发生晶间腐蚀现象。

4.使用马氏体不锈钢铸件时一定要进行正确的热处理，包括ZG1CR13，ZG2CR13，CA15.2.1 不锈钢的棒料和锻件常用的棒料牌号为ASTM A276-2005中的304,304L，316,316L。

国标棒料牌号为1CR18NI9TI,1CR18NI12MO2TI,0CR18NI9,00CR19NI10,0CR17NI12MO2等。

晶间腐蚀的机理

二、晶间腐蚀的防止和消除进行均匀化处理
焊后, 将奥氏体不锈钢的焊接接头重新加热至850~900℃, 保温 2 h, 使奥氏体晶粒内部的铬有充分时间扩散到晶界, 使晶界处的含铬量又恢复到大于12%(质量分数) , 贫铬区得以消失, 这叫均匀化处理。
二、晶间腐蚀的防止和消除铁素体含量的影响
GB/T 4334 E
×2h，空冷 ×1h，空冷协议中另行规定
ASTM A262 敏化温度 ~；通常采用的敏化处理 E法条件为：675℃×1h 超低碳(C≤0.03)钢或稳定化钢(添加Ti或Nb)
四、晶间腐蚀要求西屋设计中对晶间腐蚀的要求
1 在后续的制造过程中，除了局部的焊接操作，材料不允许加热超过427℃。焊接时，应控制热输入以防止发生敏化。 2 如在制造期间，不锈钢不慎暴露于敏化温度范围，应根据ASTM A262进行晶间腐蚀试验，以验证其对晶间腐蚀不敏感。如果不能证实这种材料对晶间腐蚀不敏感，材料应重新固溶处理或拒收。但以下情况不要求进行试验： 1）铁素体含量不低于5%（对焊缝金属，为5FN）的铸造金属或焊缝金属； 2）碳含量小于等于0.03%的材料。 3 反应堆冷却剂管道在经历弯曲或其它可能产生过量残余应力的制造工序后，应尽可能的进行消应力处理。消应力处理的温度不应导致材料敏化或产生其它有害的冶金反应。 6.4 在制造过程中，应编制所有热处理活动的热处理规程。热处理规程应明确热电偶的测量位置。热处理应按ASME规范的要求进行，并满足有关材料技术条件的要求。热处理报告应至少包括整个热处理周期中的升温速率、保温温度和时间、降温速率及进炉和出炉的温度等。
一、晶间腐蚀的机理晶间腐蚀机理
贫Cr理论对奥氏体不锈钢而言其晶间腐蚀的原因是由于晶界区贫铬所引起的。含碳量高于0.02%的奥氏体不锈钢中，碳与铬能生成碳化物(Cr23C6)。这些碳化物经过高温淬火，以固溶态溶于奥氏体中，铬均匀分布，使合金各部分铬含量均在钝化所需值即12%以上。这种过饱和固溶体在室温下虽然暂时保持这种状态，但它是不稳定的。如果加热到敏化温度范围内，碳化物就会沿晶界析出，铬便从晶界边界的固溶体中分离出来。由于铬的扩散速度很慢，远低于碳的扩散速度，不能从晶粒内固溶体中扩充到晶界，因而只能消耗晶界附近的铬，造成晶粒边界贫铬区。

晶间腐蚀

3、草酸电解浸蚀法（GB43341-86）溶液为10wt%的草酸溶液。以不锈钢片为阴极，以试验样为阳极，DA为1A/cm2，20~50℃，90s。试验后，用金相法观察浸蚀表面的形貌，放大倍数为200~500倍。
试验的原理：溶液具有相对恒定的腐蚀电位区间。如图所示。
晶间腐蚀试验的评定：
1、金相观察法：如表 3-22、23所示。
2、弯曲法：对晶间腐蚀试验后的试样进行弯曲，观察其显示晶粒之间已丧失结合力的裂纹。
3、其它：重量法、声响法、电阻法、强度法、超声波法、涡流法、颜色法。
谢谢
晶界腐蚀行为的原因
1. 合金元素贫乏化； 2. 晶界析出不耐蚀的阳极相； 3. 杂质或溶质原子在晶界区偏析； 4. 晶界处因相邻晶粒间的晶向不同，刃型位错和空位在该处
富集； 5. 由于新相析出或转变，造成晶界处具有较大的内应力。
由上述原因，使晶界行为发生了显著的变化。造成晶界、晶界附近和晶粒之间很大的电化学不均匀性。这种电化学不均匀性引起金属晶界和晶粒本体的不等速溶解，引起晶间腐蚀。
出，这时碳将扩散到晶界处，并与晶界处的铁和铬化合生成含铬量高的碳化物Cr23C6，消耗了晶界区的铬，而铬在晶粒内部的扩散速度比其
在晶界处的扩散速度要慢得多，来不及补充晶界区消耗的铬，因此在晶界区形成贫铬区。
淬火处理：在高于转变温度T1以上的温度进行保温，然后进行急冷，使过饱和固溶体在室温下得以保留的处理工艺。也称淬火处理。
不锈钢在酸性介质中晶间腐蚀较严重。尤其在H2SO4或 HNO3中添加氧化性阳离子，如Cu2+、Hg2+、Cr6+等能增大阴极过程电流密度。使晶间阳极溶解速度显著加快。
晶间腐蚀的控制方法：
1. 降低或消除有害杂质。如降低C、N、S等杂质的含量。

常存杂质元素对钢材性能的影响

常存杂质元素对钢材性能的影响普通碳素钢除含碳以外，还含少量锰（Mn）、硅（si）、硫（5）、确（P）等元素。

这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的．故称为杂质元素。

现讨论这些杂质对钢性能的影响。

硫的影响硫是炼钢时由矿石与燃料焦炭带到钢中来的杂质。

它是钢中的一种有害元素。

硫以硫化铁（FeS）的形态存在于钢中。

Fes和Fe形成低熔点（985 °C）化合物。

钢材的热加工温度-般在1150-1200'C以亡，故当钢材热加工时．由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为热脆。

含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫虽进行控制。

高级优质钢；S<0.02〜0.03%,优质钢：S W0.003%〜0.045%普通钢：S<0.055%〜0.7%以下。

压力容器专用钢材的磷含量（熔炼分析，下同）不应大于0.030％，硫含量不应大于0.020％。

铬不锈钢在铬不锈钢中．起耐腐蚀作用的主要元素是铬。

铬能在氧化性介质中生成一层稳定而致密的氧化膜，对钢材起保护作用、因而具耐蚀件。

然而其耐蚀性的强弱取决于钢中的含碳量和含铬量。

理论与实践研究证明，当含铬量大于11.7％时，钢的耐蚀性会有显著提高，而且含铬量愈多，耐蚀性愈好。

由于钢中存在碳元素.碳能与铬形成铬的碳化物（如Cr23C6等），因而消耗了铬，致使钢中的有效铬含量减少.使钢的耐蚀性降低．故不锈纳中的含碳量都是较低的。

为了确保不锈钢具有耐腐蚀性能，实际应用的不锈钢，其平均含铬量都在13％以上。

常用的铬不锈钢有Icrl3 、2crl3 、0Cr13、ocrl7Ti 等。

Ti:加入Ti能提高抗高温高压H2-N2-NH3腐蚀的能力，与其它元素配合使用能提高钢抗大气、海水及H2S 腐蚀能力。

Nb: —般与其它元素配合使用，籍以提高钢抗大气、海水、H2S及高温高压H2-N2-NH3腐蚀能力。

Mo能提高钢的强度和高温强度（热强性和蠕变强度），防止钢的回火脆性，能提高钢抗H2S NH3,CO,H2 O,高温高压H2和弱还原酸腐蚀的能力。

有晶间腐蚀或应力腐蚀的不锈钢设备该如何处理

有晶间腐蚀或应力腐蚀的不锈钢设备该如何处理晶间腐蚀产生的条件是：1.酸性介质，如，工业醋酸、硝酸、盐酸、甲酸等，但气相酸不会产生晶间腐蚀。

2.温度〉50度国外材料304是不考虑晶间腐蚀的！防止晶间腐蚀大致有三种：1.固溶化处理；（解释见后）2.降低钢中含碳量（C<=0.08%或C<=0.03%）；3.添加稳定碳化物的元素Ti或Nb。

酸洗钝化蓝点法检测只是检测方法，不是处理方法。

应力腐蚀是金属在拉应力和腐蚀的共同作用下（并有一定的温度条件）所引起的腐蚀裂纹。

应力腐蚀现象较为复杂，当应力不存在时，腐蚀甚微；当有应力后，金属会在腐蚀不严重的情况下发生裂纹，由于裂纹是脆性的，没有明显预兆，容易造成灾难性事故。

可产生应力腐蚀破坏的金属材料与环境的组合主要有以下几种：1.碳钢和低合金钢：介质为碱液、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸等；2. 奥氏体不锈钢：氯离子、氯化物+蒸汽、湿硫化氢、碱液等；3.含钼奥氏体不锈钢：碱液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸铜的水溶液等；4.黄铜：氨气及溶液、氯化铁、湿二氧化硫等；5.钛：含盐酸的甲醇或乙醇、熔融氯化钠等；6.铝：湿硫化氢、海水等。

对于常用的奥氏体不锈钢，控制水中氯离子含量是最主要的，但介质如果含硫化氢或者碱液的话，也得考虑哦。

固溶化处理：将金属加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到饱和固溶体的工艺称固溶处理。

通过固溶处理铬镍不锈钢将高温组织在室温下固定下来获得被碳过饱和的奥氏体，以改善铬镍不锈钢的耐腐蚀性。

此外，它还能提高铬镍不锈钢的塑性和韧性。

，“国外材料304是不考虑晶间腐蚀的！”而我们做设计和制造检验时都要求考虑晶间腐蚀的，这主要在于制造技术的不同。

一般业主要求用国外材料时，都有前提的，比如板厚超过6mm的不锈钢业主就会要求国内采购了，因为价格贵了很多，而国内板材制造压力容器也完全合格，谁也不希望太浪费钱嘛。

小于6mm的板如果刨去做晶间腐蚀试验的钞票，在国外买还是比较划算的，要是太厚了就不划算了。

压力容器用复合板的分类

压力容器用复合板的分类压力容器用复合板的几大分类。

一、不锈钢-钢复合板基材：碳素钢、低合金钢或不锈钢覆材：不锈钢基、覆材厚度：覆材厚度宜为2mm~16mm，基材厚度不宜小于6mm型式：覆材可在基材的一面或两面包裹，形成单面或双面复合板。

复合板的形状可以根据应用场景和客户要求按需制作，可包括矩形、方形和圆形常规检验项目：超声检测、剪切试验、拉伸试验、冲击试验、内弯曲试验、铁元素含量检测（双相不锈钢覆材）、尺寸、表面质量按需方要求可做的检测：外弯曲试验、侧弯曲试验、晶间腐蚀试验二、镍-钢复合板基材：碳素钢、低合金钢或不锈钢覆材：镍及镍合金厚度：覆材厚度宜为2mm~16mm，基材厚度不宜小于6mm，总厚度一般不小于8mm型式：覆材可在基材的一面或两面包裹，形成单面或双面复合板。

复合板的形状可以根据应用场景和客户要求按需制作，可包括矩形、方形和圆形常规检验项目：超声检测、剪切试验、拉伸试验、冲击试验、内弯曲试验、尺寸、表面质量按需方要求可做的检测：外弯曲试验、侧弯曲试验、晶间腐蚀试验三、钛-钢复合板基材：碳素钢、低合金钢或不锈钢覆材：钛及钛合金厚度：覆材厚度宜为1mm~12mm，基材厚度不宜小于6mm，总厚度一般不小于8mm型式：覆材可在基材的一面或两面包裹，形成单面或双面复合板。

复合板的形状可以根据应用场景和客户要求按需制作，可包括矩形、方形和圆形常规检验项目：超声检测、剪切试验、拉伸试验、冲击试验、内弯曲试验、尺寸、表面质量按需方要求可做的检测：外弯曲试验、侧弯曲试验、晶间腐蚀试验四、铜-钢复合板基材：碳素钢、低合金钢或不锈钢覆材：铜及铜合金厚度：覆材厚度宜为2mm~16mm，基材厚度不宜小于6mm，总厚度一般不小于8mm型式：覆材可在基材的一面或两面包裹，形成单面或双面复合板。

复合板的形状可以根据应用场景和客户要求按需制作，可包括矩形、方形和圆形常规检验项目：超声检测、剪切试验、拉伸试验、冲击试验、内弯曲试验、尺寸、表面质量按需方要求可做的检测：外弯曲试验、侧弯曲试验。

金属材料晶间腐蚀

146℃ 发烟硫酸中的腐蚀率约为 0.42mm/a 。
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实例5: SO3蒸发器管束泄漏
? 点蚀贡献了约1.9mm 的穿透深度。 ? 泄漏后，蒸汽、水进入壳层，与发烟硫酸
混合形成稀硫酸并释放大量热，腐蚀↑。 ? Cl离子吸附在管内壁微观缺陷处，浓缩。 ? 管束停用一年中，管内停滞的冷凝水比流
动的水更易萌生点蚀。冷凝水多在管束下部，作为电化学腐蚀之一的点蚀更易发生在管束下部。
? 结论：晶界上析出碳化物而使填料在 CO2-H2S-H2O酸性介质中产生了晶间腐蚀。
? 建议 ? 采用超低碳的304L不锈钢。 ? 改用碳钢制填料但喷涂一层耐磨耐腐
蚀的涂料。
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实例2：化纤行业粘胶短纤维纺丝机滤壳腐蚀泄漏
? 材质：1Cr18Ni9Ti ? 滤壳由螺纹、直筒和八角螺母三部分焊接
腐蚀不同，应将其归为均匀腐蚀范畴。称为晶界优先型均匀腐蚀。
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实例7：尿素合成塔塔板支撑卡端面（垂直轧向）腐蚀情况
? 同上。观察支撑卡端面（垂直轧向）所呈现蜂窝状腐蚀形貌。
? 有稳定化表面的SS，在苛刻环境中耐蚀性↑，但垂直轧向因端面晶粒暴露，对尿素（或硝酸）抗蚀能力↓。
? 塔的SS泡罩和竖向蒸汽管端面、塔盘围堰端部腐蚀↑。端面加焊一层SS，寿命↑
承压设备的腐蚀与控制
——晶间腐蚀、点蚀
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目录
1. 定义特点 2. 实例 1～8 3. 影响A体SS晶间腐蚀因素 4. 防止A体SS晶间腐蚀、点蚀措施
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常见腐蚀形态示意图
3
定义特点
? 晶间腐蚀：晶间腐蚀是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或不腐蚀的一种局部腐蚀。
? 运行18个月后陆续发现泄漏，经用 Al32 焊条补焊，使用几天至几十天后再次泄漏。