不銹鋼蝶閥在使用過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。經過金相組織分析、染色試臉、熱處理試臉、SEM等試驗分析,找到了材料銹蝕的關鍵因素是因為材料中沿晶界的碳化物析出形成貧鉻區(qū),從而造成不不銹鋼蝶閥銹蝕。
材質為CF
1試驗方法
取樣進行化學成分分析(判斷是否符合標準要求)、金相組織檢查、熱處理工藝試驗及SEM分析。
2試驗結果及分析
2.1化學成分
化學成分分析結果及標準成分。
2.2金相分析
從出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象的蝶閥上切取了金相試樣,經磨制拋光后,用三氯化鐵水溶液腐蝕,在Neophot-32金相顯徽鏡上觀察分析,其金相組織由奧氏體與另一種析出物組成。從理論上講奧氏體不銹鋼經正常熱處理后,應得到均一奧氏體組織。組織中出現(xiàn)的另一析出物究竟是何組織,有兩種判斷:一是σ相,另一種是碳化物。σ相與碳化物形成的條件不同,但都具有一個共同的特點,那就是造成奧氏體不銹鋼對晶間腐蝕的敏感性。
首先采用了雜色法進行σ相的鑒別。采用堿性赤血鹽水溶液(赤血鹽
σ相是一種鐵鉻原子比例大致相等的金屬間化合物?;瘜W成分、鐵素體、冷變形、溫變都不同程度地對σ相形成產生影響。采用染色法試驗,在顯微鏡下觀察析出相變化不明顯,故采用了熱處理的方法來鑒別σ相。有關資料介紹,σ相通常是在500~
2.3SEM分析
有時鋼中出現(xiàn)的σ相,采用任何染色的方法均無法辨別其頗色,可采用SEM的分析方法來鑒別。因為已知σ相為鐵與鉻的化合物,含鉻量為42%~48%,通過EDS定性和定量分析測出未知相的組成元素及其含量,從而確定未知相。
EDS分析結果表明,析出物的含鉻量為33.6%,明顯高于基體中的Cr含量16.3%,而σ相的含鉻量是42%~48%,因而否認析出相為σ相。綜合染色試臉、熱處理試驗的結果,認為不銹鋼蝶閥組織中的析出相不是σ相。經SEM觀察析出相為一種共晶組織,是以鉻為主的碳化物。
不銹鋼蝶閥的材料為鎳鉻奧氏體不銹鋼,這種材料一般都在固溶狀態(tài)下使用。在室溫狀態(tài)下,其組織為奧氏體,奧氏體不銹鋼在廣泛的腐蝕介質中特別是大氣中具有良好的抗腐蝕能力。對不銹鋼蝶閥銹蝕的原因分析如下:
①綜合上述各項試驗的結果,可判定蝶閥材料組織中析出相不是σ相,故蝶閥的銹蝕現(xiàn)象不是由σ相引起的。
②通過SEM觀察,確認蝶閥的組織中析出相是以鉻為主的碳化物,這種共晶組織沿晶界分布。EDS分析結果表明這種分布在晶界上的碳化物鉻含量明顯高于基體。這種碳化物是M
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