为降低腐蚀风险,管材通常采用耐腐蚀合金制成,包括Inconel合金和不锈钢。然而,在高温下仍会发生敏化作用,使合金极易受到侵蚀。让我们来探讨一下什么是敏化,以及一些预防方法。

敏化是如何发生的

在高温下,含铬的金属会发生敏化。在此过程中,碳化铬沉淀物会沿着金属的晶界或者在多晶固体中两个晶体之间的界面形成。这种沉淀会产生局部的铬耗尽区,阻止形成保护性氧化物层并使合金暴露于腐蚀性侵蚀。

当含铬和含碳合金被加热至750°-1,500° F时,就会形成沉淀物。随着形成的碳化物越来越多,将会缓慢发生敏化作用,时间从30分钟到数小时不等,一旦发生敏化,材料将受到严重影响。

316不锈钢的敏化晶粒结构,其晶界形成了碳化物。

如何预防敏化

检查方法也可帮助您识别敏化迹象。当在显微镜下审视敏化金属的晶粒时,由于存在碳化物,受影响的区域会产生厚厚的深色晶界。然后,您可以根据ASTM标准A262测试可疑样品。在不锈钢和Inconel合金中添加钛和铌可以降低敏化效应。由于碳会优先与铌和钛结合而非铬,因此从溶液中析出的铬要少得多,难以形成碳化铬沉淀物,从而保持了氧化层完整性。另一个方法是限制合金的碳含量。当存在的碳较少时,形成的碳化物沉淀物也较少并会留下更多的铬,使保护性氧化物层得以维持。

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