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不锈钢蝶阀锈蚀原因分析及解决方法

出处:鸿禹阀门发布时间:2012-11-21

材质为CF8M的不锈钢蝶阀在使用过程中出现锈蚀现象。奥氏体不锈钢经正常热处理后,室温下组织应为奥氏体,耐蚀性能很好。为了分析蝶阀的锈蚀原因,在其上取样进行分析。

1试验方法

取样进行化学成分分析(判断是否符合标准要求)、金相组织检查、热处理工艺试验及SEM分析。

2试验结果及分析

2.1化学成分

化学成分分析结果及标准成分。

2.2金相分析

从出现锈蚀现象的蝶阀上切取了金相试样,经磨制抛光后,用三氯化铁水溶液腐蚀,在Neophot-32金相显徽镜上观察分析,其金相组织由奥氏体与另一种析出物组成。从理论上讲奥氏体不锈钢经正常热处理后,应得到均一奥氏体组织。组织中出现的另一析出物究竟是何组织,有两种判断:一是σ相,另一种是碳化物。σ相与碳化物形成的条件不同,但都具有一个共同的特点,那就是造成奥氏体不锈钢对晶间腐蚀的敏感性。

首先采用了杂色法进行σ相的鉴别。采用碱性赤血盐水溶液(赤血盐10g+氢氧化钾10g+水100ml),试样在该试剂中煮沸2~4min后,铁素体呈黄色,碳化物被腐蚀,奥氏体呈光亮色,σ相由褐色变为黑色。用上述方法将从蝶阀上切取的试样在碱性赤血盐水溶液中煮沸4min后,在显徽镜下观察,析出物保持了原形貌,未发现明显变化。因此决定采用热处理的方法进一步试脸分析。2.3热处理试验分析σ相是一种铁铬原子比例大致相等的金属间化合物。化学成分、铁素体、冷变形、温变都不同程度地对σ相形成产生影响。采用染色法试验,在显微镜下观察析出相变化不明显,故采用了热处理的方法来鉴别σ相。有关资料介绍,σ相通常是在500~800℃长期时效中形成的。这是因为较高的温度下时效有利于铬的扩散。再高温度加热σ相将开始溶解,溶解完毕至少要在920℃以上。在高于σ相的稳定温度加热可使之消除。形成σ相所需时间虽然很长,但消除σ相一般只要短时间加热即可。根据这一理论,制定了热处理工艺,观察组织中的析出相是否可以消除。将从蝶阀上切取的试样加热到940℃,保温30min,然后在Neophot-32金相显微镜上观察分析。经热处理后的试样中的析出相没有消除,并保持原形貌,由此证明了该组织中的析出相有可能不是σ相。

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