Kegagalan kakisan antara butiran merujuk kepada pengurangan kromium di sepanjang sempadan butiran keluli tahan karat 316 selepas dipanaskan dalam julat suhu pemekaan. Rintangan kakisan sempadan bijian menurun dengan mendadak, dan medium menghakis lebih suka menghakis kawasan sempadan. Retak merebak di sepanjang sempadan butiran untuk membentuk rangkaian-seperti saluran penembusan, mengakibatkan kekosongan saluran paip dan kebocoran tanpa ubah bentuk makroskopik yang jelas. Kegagalan ini kebanyakannya berlaku dalam komponen dan paip yang dikimpal yang tertakluk kepada-pemanasan suhu tinggi berulang, yang merupakan kegagalan kakisan pemusnah tipikal keluli tahan karat austenit.
1. Mekanisme Evolusi Kakisan Antara Butiran
Apabila keluli tahan karat 316 kekal antara 450 darjah dan 850 darjah untuk tempoh tertentu, karbida kromium memendakan dan berpisah pada sempadan butiran. Sebilangan besar kromium berhampiran sempadan kristal digunakan, membentuk zon lemah-kromium yang kehilangan keupayaan untuk membentuk filem pasif pelindung. Dalam medium menghakis, sempadan butiran kromium-kekurangan menjadi anod sel galvanik-mikro dan larut secara keutamaan. Hakisan terus mengembang di sepanjang sempadan butiran untuk membentuk jurang penembusan, menjadikan bahan kehilangan daya ikatan antara butiran. Badan paip mungkin retak di bawah sedikit daya luaran atau tekanan dalaman. Tidak seperti kakisan dinding luar yang seragam, kerosakan ini berlaku di dalam struktur mikro logam dengan hampir tiada karat yang kelihatan pada permukaan pada peringkat awal.
2. Kedudukan Biasa Terdedah kepada Kakisan Antara Berbutir
Kimpalan haba-zon terjejas yang mengalami pemekaan kitaran haba kimpalan;
Bahagian paip dengan-pemanasan melampau tempatan jangka panjang melebihi suhu ambang pemekaan;
Kawasan kimpalan pembaikan berbilang dengan input terma berulang dan superposisi kesan pemekaan;
Paip bengkok yang berfungsi sejuk-dengan tekanan baki dalaman yang mempercepatkan pemendakan karbida;
Segmen tanpa pasca-rawatan haba kimpalan selepas pembentukan kimpalan.
3. Faktor Utama Mempercepatkan Hakisan Antara Butiran
Proses kimpalan tanpa kawalan suhu yang membawa kepada masa tinggal yang lama dalam selang suhu pemekaan;
-operasi separa melebihi suhu jangka panjang saluran paip pemanasan;
Tiada rawatan penyepuhlindapan menstabilkan selepas kimpalan untuk menghapuskan struktur pemekaan;
Sederhana yang mengandungi ion klorida dan komponen pengoksidaan kuat yang memburukkan pembubaran sempadan butiran;
Ubah bentuk pembentukan sejuk meningkatkan tekanan dalaman bahan dan menggalakkan pemendakan karbida.
4. Penuh-Langkah-Langkah Teknikal Pencegahan dan Kawalan Pautan
① Optimumkan parameter kimpalan untuk memendekkan-masa tinggal suhu tinggi
Gunakan kelajuan kimpalan pantas dan input haba yang kecil untuk mengurangkan tahap pemekaan haba-zon terjejas.
② Jalankan pasca-rawatan penyepuhlindapan larutan kimpalan
Panaskan bahan kerja pada suhu larutan dan pelindapkejutan dengan cepat untuk melarutkan semula karbida kromium dan menghapuskan kawasan buruk kromium-.
③ Kawal suhu operasi dengan ketat untuk mengelakkan perkhidmatan suhu tinggi-jangka panjang
Tetapkan interlock suhu untuk menghalang saluran paip daripada kekal dalam julat suhu pemekaan.
④ Pilih bahan 316L gred karbon rendah-untuk saluran paip pemanasan yang kerap dikimpal
Kurangkan kandungan karbon untuk menghalang pemendakan kromium karbida secara asas.
⑤ Sentiasa menjalankan pemeriksaan metalografi dan ujian kakisan pada bahagian kimpalan utama
Skrin kecacatan kakisan intergranular tersembunyi terlebih dahulu.
5. Jadual Perbandingan Kesan Pencegahan
表格
| Mod Pemprosesan & Operasi | Risiko Hakisan Antara Butiran | Cadangan Permohonan |
|---|---|---|
| Bahan 316 biasa + kimpalan rawak + tiada pasca-rawatan haba | Risiko tinggi retak antara butiran di bawah kakisan sederhana | Gantikan dengan 316L dan lakukan penyepuhlindapan larutan dengan segera |
| Bahan asas karbon-rendah + kimpalan input haba rendah standard + pemeriksaan berkala | Secara berkesan menyekat pemekaan sempadan bijian dan kakisan | Spesifikasi pemprosesan standard untuk saluran paip keluli tahan karat yang dikimpal |
| Rawatan penyelesaian selepas semua kimpalan +{1}}pemantauan suhu masa sebenar | Kebarangkalian kegagalan kakisan antara butiran yang sangat rendah | Skim pilihan untuk saluran paip pemanasan-anti kakisan dengan keperluan keselamatan yang ketat |
Kesimpulan
Kakisan antara butiran 316 tiub pemanasan disebabkan oleh pengurangan kromium sempadan butiran yang disebabkan oleh pemanasan pemekaan, yang membentuk sel kakisan galvanik dan membawa kepada pemisahan sempadan butiran dan kerosakan penembusan. Cara pencegahan teras termasuk mengguna pakai keluli tahan karat karbon rendah-, mengawal input terma kimpalan, menghapuskan struktur tersensitisasi melalui rawatan haba, mengehadkan operasi melebihi suhu dan mengukuhkan pengesanan berkala. Kawalan keseluruhan-proses pemilihan bahan, teknologi kimpalan dan-operasi perkhidmatan boleh mengelakkan keretakan rapuh dan kemalangan kebocoran yang disebabkan oleh kakisan antara butiran saluran paip pemanasan.
