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腐蚀环境下选用不锈钢需考虑哪些问题

发布时间:2019-01-09 16:53:51  所属类别:金相检验

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在腐蚀环境中选择不锈钢时,除应对不锈钢的具体使用条件有详细的了解外,还需要考虑的主要因素有:不锈钢的耐蚀性,强度,韧性和物理性能,加工,成形性能,资源,价格和取得的难易。下面我们来一一介绍。

耐蚀性能

耐蚀性包括不锈性和耐酸,碱,盐等腐蚀介质的性能以及高温下抗氧化,硫化,氯化,氟化等的性能.由于选用不同不锈钢主要是为了解决实际工程中所遇到的各种腐蚀问题,为此在腐蚀环境中不锈钢的耐蚀性如何是选材人员首先需要考虑的.腐蚀是金属与介质间由于化学或电化学作用而引起的破坏,而耐蚀性指不锈钢抵抗介质腐蚀破坏的能力,故当选材中涉及耐蚀性时,需要注意以下几点.

1.耐蚀性的标准是人为确定的,既要承认它,使用它,又不能受它的约束,要根据具体使用要求来确定是否耐蚀的具体标准.

目前对不锈钢的耐蚀性多采用10级标准,选择哪一级做为耐腐蚀的要求,要考虑设备,部个的特点(薄厚,大小).使用寿命长短,产品质量(如杂质,颜色,纯度)等的要求,一般说来,对使用过程中要求光洁镜面或尺寸精密的设备仪表和部件,可选择1~3级标准;对要求密切配合,长期不漏或要求使用限长的设备,部件选2~5级,对要求不高检修方便或要求寿命不很长的设备,部件则可选用4~7级,除特殊例外,不锈钢在使用条件下年腐蚀率超过1mm者一般多不选用,需要指出,10级标准对于产生局部腐蚀时是不适用的.

2.耐蚀性是相对的,有条件的,常说的不锈钢的不锈性,耐蚀性系指指相对于生锈和不耐蚀而言,是指在一定条件下(介质,浓度,温度,杂质,压力,流速等一定时).截至目前为止,还没有在任何腐蚀环境中均具有不锈性,耐蚀性的不锈钢,因此选项材人员心须针对具体使用条件加以选择,不锈钢牌号选定后,使用部门还要针对所选用的不锈钢的特性正确使用,即合理选材加正确使用才能达到具有不锈性或耐腐蚀的目的.

3.选择不锈钢既要考虑其耐一般腐蚀的性能,又要考虑其耐局部腐蚀的性能,在一些水介质和化工介质中,后者更需予以注意,这是因为,选材人员一般多重视不锈钢的耐一般腐蚀性能,而在使用条件下,它们对局部腐蚀,例如对应力腐蚀孔蚀等的敏感性如何则考虑较少;不锈钢的局部腐蚀多在耐一般腐蚀性能很好的腐蚀环境中发生,局部腐蚀常常导致不锈钢设备,部件的突然破坏,其危害性远远大于一般腐蚀.

4.在应用各种手册中有关不锈钢的耐蚀性数据时,要注意其中很多数据只是一些实验内的试验结果,与实际介质环境常常有较大的出入,为了获得更加接近实际使用条件的耐蚀性数据,一般应在实验室内进行了实际介质的腐蚀试验或现场条件下的挂片试验必要时还要进行模拟装置的试验.

在一些使用条件下,还会遇到这种情况,当工作介质中或所生产的工业产品中,即使含有微量的某种或某此不锈钢中的金属离子时,便会影响化工工艺过程工工业产品的质量(包括光泽,颜色,纯度等).这种情况在核燃料制药和颜料等工业中最为常见,此时常常选用不含某种元素的不锈钢或适当提高所选用不锈钢耐蚀性档次,以便使金属离子降低到允许的限度.

5.不锈钢制设备,部件若因腐蚀而失效时,应当进行腐蚀破坏原因的分析,查明原因后采取措施

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金相检验相关问答

问:试述金相显微镜物镜的四个主要性能

答:金相显微镜物镜的四个主要性能为: 

1)数值孔径:表征物镜的聚光能力。数值孔径大,物镜的聚光能力强,鉴别能力高。 

2)鉴别率(分辨率):是指物镜对试样上的微细组织分辨清楚的能力。 

3)垂直鉴别率(景深):是物镜对高低不平的物体能够分辨清晰的能力。 

4)放大倍率:表示物镜独自放大实物若干倍的能力,物镜的放大倍率可由光学镜筒长/物镜的焦距求出。显微镜的总放大倍数为: 

      物镜的放大倍数×目镜的放大倍数 

 

问:显示一般碳素钢、低合金钢显微组织最常用的两种浸蚀剂的特点和配制方法

答:常用的浸蚀剂是2—5%硝酸酒精溶液和4%苦味酸酒精溶液。前者浸蚀较快,但有时不够均匀,不易显示出某些显微组织中的细节。后者浸蚀比较均匀,能较好地显示和区分一些形态相近似的细微组织,但浸蚀较慢,容易污染手指。配制组成如下: 

1) HNO3 2ml—5ml,95%酒精100ml.

2) 苦味酸4g, 95%酒精100ml。 

 

问:试述金相显微镜的使用与维护得注意事项。

答:金相显微镜应安放在干燥,清洁房间内,水平的平台上。使用时 应遵守以下事项: 

先接通光源,根据检验项目选用合适的物镜和目镜,并小心安装到位,调整载物台,使之对准物镜中心,调整现场光栏和孔径光栏。 

金相显微镜的维护,通常包括以下内容: 

工作完毕,关掉电源,小心收取镜头并罩好防尘罩。如镜头表面受到污染,可用镜头纸或脱脂棉蘸取少许二甲苯拭除。油镜头使用后,必须立即用上述方法拭去油渍,不得用醇类揩擦镜头。仪器长期使用,应即时添加润滑油(如凡士林油)。

 

问:调质钢的金相组织如何检验?

答:调质钢的金相检验:
1、原材料检验
调质工件在淬火前的理想组织应为细小均匀的铁素体加珠光体,这样才能保证在正常淬火工艺下获得良好的淬火组织—细小的马氏体。
2、脱碳层检验
钢材在热加工或热处理时,表面因与炉气作用而形成脱碳层。脱碳层的特征是表面铁索体量相对心部要多或表面全部为铁素体,从而使工件淬火后出现铁素体或托氏体组织,回火后硬度不足,耐磨性和疲劳强度下降。因此,调质工件淬火后不允许有超过加工余量的脱碳层。试样的磨面必须垂直脱碳面,边缘保持完整,不应有倒角。试样的侵蚀剂用硝酸酒精溶液[(99~95mL)工业酒精+(1~5mL)硝酸(HNO3)]即可。脱碳层的具体测量方法可按GB/T224-2008标准进行。
3、淬回火组织
调质钢正常淬火组织为板条状马氏体+少量针状马氏体。当含碳量较低时,如30CrMo,淬火形态特征趋向于低碳马氏体。当含碳量较高,如50CrV,淬火形态特征趋向于高碳马氏体。如果淬火加热温度过低或保温不足,奥氏体未均匀化或淬火前预先热处理不当,未使原始组织变得细匀一致,导致工件淬、回火后的组织为回火索氏体和未溶的铁素体。如果淬火加热温度正常,且保温时间足够,但冷却速度不够,以致不能淬透,结果沿工件截面各部位将得到不同的组织,即从表层至中心依次出现马氏体、马氏体和托氏体、托氏体和铁素体等组织。
当工件淬火温度正常,保温时间足够,且冷却速度也较大,过冷奥氏体在淬火过程中未发生分解,那么淬火后得到的组织应是板条状马氏体和针片状马氏体。在随后的高温回火过程中,马氏体中析出碳化物,最终得到的是均匀且弥散分布的回火索氏体。

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