304奧(ào)氏體不鏽鋼(新标準的06Cr19Ni10鋼、舊标準的0Cr18Ni9鋼)由于其常溫(wēn)和低(dī)溫下有良好的韌性、塑性、焊接性、耐腐蝕性及無磁性,廣(guǎng)泛用(yòng)于石油化工、冶金機(jī)械、航天航(háng)空、食品加(jiā)工、儀器儀表、家用電器和(hé)五金制造等行(háng)業。
304奧(ào)氏體不鏽鋼之(zhī)所以在大氣環境下具有優良的耐(nài)腐蝕性能是由于其表面形成的一(yī)層Cr鈍化膜,如果材料本身存在夾雜物,以及環境(jìng)導緻局部腐蝕條件苛刻都有可能導緻材料腐蝕,小則影響産品外(wài)觀,大則成爲後期使用的安全(quán)隐患。
一批304奧氏體不鏽鋼(gāng)緊固(gù)件(jiàn)産品表面出(chū)現大量鏽蝕點,從材(cái)料組織、夾雜物水平、耐晶界腐蝕性能、鏽(xiù)蝕點形貌、鏽蝕發生位置成分(fèn)、鏽層組成等幾個(gè)方面進行系(xì)統分(fèn)析。查閱相關文獻(xiàn)資料,304奧(ào)氏體不鏽(xiù)鋼鏽蝕一般分爲以(yǐ)下幾類:一是由于固溶處理不充分或者在碳(tàn)化物析出溫度範圍内(nèi)使用,導緻碳化物在晶界的析出,材料局部(bù)貧鉻引起(qǐ)的晶界腐蝕(shí);二是由(yóu)于材料表面夾雜物,破壞(huài)材料表面均勻性,從而引發局部鏽蝕;三是在氯離子等(děng)穿透能力較強離子(zǐ)存在下(xià)發生的應力腐蝕。
鏽蝕樣品與常規304不鏽鋼相比(bǐ),Cr、Ni元素含量正常,隻(zhī)是(shì)Si元素含量稍高,但符合(hé)标準要求。
樣品固溶處理充(chōng)分,不(bú)會發生由于碳化物(wù)沿晶界析出而導緻的晶界腐蝕。在樣品表面(miàn)存在直徑約10μm的鏽蝕點,鏽(xiù)蝕位置含有CI、S、Ca、Mg和Al等元素,可以推斷,樣(yàng)品表面存(cún)在的夾雜物是引(yǐn)起材料發生腐蝕的直接原因。檢測結果:材料表面在36~125μm範圍(wéi)内存在硫化(huà)物(wù),在75~170μm範(fàn)圍内存在矽酸鹽夾雜物。
從(cóng)鹽霧加速腐蝕試驗結果來看,保留鏽斑樣品放入鹽霧箱(xiāng)加速(sù)腐蝕14天後,其鏽蝕并未明顯擴展,也未有新的鏽斑形成。該緊(jǐn)固件使用在沿海環境,CI-濃度一般在0.381~0.438mg/m3元(yuán)素含量(liàng),遠遠小于試驗濃度,由此(cǐ)可以推斷,材料表面的夾雜物并(bìng)非是引起材料鏽蝕的唯一原因,還存在其他原(yuán)因加速了材料的腐蝕。
304不(bú)鏽鋼緊固件在冷镦、搓絲後,一般都要酸洗鈍化處理,其主要目的(de)是清除表面的各種油脂、氧化皮、疤痕等,同時使暴(bào)露于空氣(qì)中的金屬表面迅速鈍化,形成新的富鉻鈍化膜,進而起到防鏽作用。因此,鈍化處理在不鏽(xiù)鋼緊固件加工過程中至關重(zhòng)要,如果酸洗鈍化處理不(bú)當,表面殘酸清理不幹淨(jìng),就有可能導緻材料表面局部腐蝕環境苛刻,如:局(jú)部CI-偏高、PH值偏(piān)低等,加速材料鏽蝕。而鏽蝕(shí)樣品也發現了CI-的(de)存在,表面局部CI-偏高(gāo)加速了材料的腐蝕。
針對(duì)鏽蝕産(chǎn)生的原因,采取三項(xiàng)措施:一是加強(qiáng)原材料采購過程控制,降低成品中(zhōng)S元素含量(liàng);二是鈍化前清洗最好是用弱堿性溶液沖洗;三是對于已發生鏽蝕點産品,需打磨表層30μm左右。
對304不鏽鋼表面鏽蝕原因,小結如下:304不鏽鋼(gāng)固溶處理充分,不會因爲(wèi)碳化(huà)物的析出導緻晶界腐蝕。發生鏽蝕嚴重處的鏽蝕深度爲30μm,在大(dà)氣環境下,鏽蝕不會繼續擴展。材料表面夾(jiá)雜物是鏽(xiù)蝕的(de)起源點,但夾雜(zá)物存在于表面層,經過打磨去除,就可以避免鏽蝕發生。