當(dāng)奧氏體鋼在500~850℃受熱時(shí),金屬晶粒中過飽和的碳就要全部或部分的從奧氏體晶粒中析出,形成鉻的碳化物(主要是Cr23C6)分布在晶界上(敏化)。碳化鉻的含鉻量比奧氏體基體的含鉻量高得多,碳化鉻的析出使其周圍的晶界區(qū)缺乏鉻,即形成晶界貧鉻區(qū),貧鉻區(qū)的含鉻量低于鈍化所需的臨界濃度(12%),這樣就形成了處于活化態(tài)的晶界貧鉻區(qū)和處于鈍化態(tài)的未貧鉻的晶粒區(qū)域,建立起了一個(gè)有很大電位差的活化-鈍化電池,從而使貧鉻的晶界區(qū)域受到腐蝕,發(fā)生晶間腐蝕。
奧氏體發(fā)生晶間腐蝕需同時(shí)具備兩個(gè)條件:
(1)奧氏體鋼已發(fā)生敏化,有晶間腐蝕傾向;
(2)接觸的介質(zhì)(酸洗液)會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。
如果奧氏體鋼沒有發(fā)生敏化,在各種清洗介質(zhì)中均不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的晶間腐蝕;如果奧氏體鋼已經(jīng)發(fā)生敏化,但是在不會(huì)引起晶間腐蝕的介質(zhì)中,也不會(huì)發(fā)生晶間腐蝕。只有發(fā)生敏化的奧氏體鋼在能引起晶間腐蝕的酸洗介質(zhì)中,才會(huì)發(fā)生晶間腐蝕損壞。
特別注意:有人用能產(chǎn)生晶界腐蝕的溶液清洗奧氏體鋼沒出問題,就得出結(jié)論該清洗液可清洗奧氏體鋼。
華北某電廠基建機(jī)組過熱器清洗后,奧氏體鋼發(fā)生腐蝕泄漏。經(jīng)分析確認(rèn),過熱器奧氏體鋼管發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂。清洗前,奧氏體鋼試片在清洗液中未發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋,為何在實(shí)際清洗時(shí)發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂?
應(yīng)力腐蝕的條件
就像應(yīng)力腐蝕的發(fā)生必須同時(shí)具備兩個(gè)條件:
(1)具有足夠的拉應(yīng)力;
(2)處在能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的溶液中。
如果金屬?zèng)]有受到足夠大的拉應(yīng)力(殘余應(yīng)力或外加應(yīng)力),就不可能出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕;同樣,金屬受到很大的拉應(yīng)力,在不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕的溶液中,也不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕。
由于鍋爐中過熱器和再熱器管數(shù)量眾多(多達(dá)幾千根管),而且內(nèi)應(yīng)力(加工應(yīng)力、焊接應(yīng)力)造成的拉應(yīng)力無法快速測(cè)量、不能直觀判別,酸洗造成應(yīng)力腐蝕損壞的風(fēng)險(xiǎn)極大。避免風(fēng)險(xiǎn)的辦法是選擇不會(huì)造成應(yīng)力腐蝕的酸洗液配方。