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细密晶化体损裂的端由和它预警方略

作者:admin来源:中国压力容器网 日期:2012-10-20 9:43:05 人气: 标签:

  断口及能谱分析把微裂纹打开,即时在SEM上观察断口形貌,有解理断裂的泥状花样,显示了断裂性质为脆性断裂。在断口表面作探针扫描,所得化学成分能谱图如,表面化学元素的含量如,可见断口表面除有钢材本身的元素之外,还有较高的Cl和O元素含量。介质中的Cl-浓度及PH值的测定容器中的谷氨酸钠液,经320-S型pH计测定,pH值为7.8,用AgNO3标准试液滴淀方法测试,溶液中的Cl-浓度为0.6j.

  容器制造、使用情况与应力腐蚀的关系下封头r过渡区的冷作加工情况该容器下锥体封头是由冲压冷加工而成的,r过渡区外侧有明显的塑性变形,该区域加工后存在以下2点与应力腐蚀有关的因素:1)内应力的影响。下封头r过渡区金属在常温下经过塑性变形后,内部组织的晶格与晶粒均发生扭曲,产生内应力;r过渡区在加工过程中外侧金属产生塑性变形,形成塑性区,而内层仍为弹性状态,卸压后外侧部分的残余变形不可能恢复到原来的情况,而内侧弹性区卸压后受到外层塑性区残余变形的阻碍而不能得到完全恢复,因而产生拉应力<2>。

  2)电化学性质的影响。冷作加工后,特别是塑性变形,位错密度的增加使不锈钢钝化膜破坏,无论是电极电位,还是溶解电流密度均有急剧的变化,对腐蚀性能产生严重影响<3>。

  焊接情况该容器经焊接后,焊缝和热影响区存在以下几点与应力腐蚀有关的因素:1)组织变化的影响1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢有晶间腐蚀的倾向,在1100e高温区时,奥氏体溶解碳的能力较大(可达0.2%),而在室温时奥氏体溶解碳的能力则较小(0.02%0.04%),因此经高温淬火后得到的不锈钢实际上是一种含碳量过饱和的固溶体,即是一种不稳定的组织。当再加热到600e850e的范围内,碳原子扩散速率增加并在晶界上形成铬的碳化物(Cr4C,Cr23C等),使晶界区域含铬量减少。当含铬量低于具有稳定性的最小含量时,则晶界处不能抵抗介质的腐蚀作用而形成晶间腐蚀倾向。1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢焊接时焊缝和热影响区各部位的温度时间关系如所示。焊缝熔合线附近的A点区域被加热至1100e以上引起稳定型碳化物(如TiC)的溶解,使钢失去稳定化作用,再经过敏感温度时,此区域就会因碳化铬的析出,形成刀状腐蚀倾向;B和C2点之间的温度,正落于固溶体中的炭扩散到晶界形成铬的碳化物(Cr4C,Cr23C等)的温度区间,形成晶界腐蚀的倾向,结果使母材的耐腐蚀性能变差。

  2)焊接残余应力的影响在焊接过程中,对筒体和封头进行局部的不均匀加热,焊缝和近缝区的金属处于高温状态,焊后,焊缝和近缝区冷却时受到焊件低温部位的阻碍,产生拉应力,焊接应力分布如<4-5>。

  对容器裂缝成因的分析从以上情况看,该的裂纹为氯离子引起的应力腐蚀破坏。经分析该容器同时具备应力腐蚀破坏的3个基本条件:1敏感的金属材料1Cr18Ni9Ti在Cl-环境中为敏感的应力腐蚀材料;o高的残余应力水平该容器在下封头r过渡区由于冷加工而存在残余拉应力;焊接及热影响区,由于焊后未经热处理存在着残余焊接拉应力;特定的腐蚀介质该容器的介质谷氨酸钠溶液经化学分析Cl-浓度为0.6j,pH值为7.8<6>。

  同时从裂纹的形状特征分析也符合氯离子引起的应力腐蚀破坏结果:这些裂纹在主干裂纹扩展的同时,还有若干分枝同时扩展;断口可观察到泥状花样,呈脆性断裂形貌;断口表面作探针扫描时,Cl和O元素含量高,这是使奥氏体不钢氧化及应力腐蚀开裂的环境介质所含的元素。

  

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