Jak uniknąć żrącego pękania stali węglowej i stali niskostopowej?

Pęknięcia żrące są na ogół międzykrystaliczne i rozwidlone. Jednak może również wystąpić pękanie transgranularne. Na przykład morfologia pęknięć austenitycznej stali nierdzewnej w 50-procentowym roztworze NaOH nie ma nic wspólnego z obróbką cieplną, ale jest pękaniem transkrystalicznym. Produktami korozji są luźne, porowate, niewarstwowe tlenki magnetyczne, a roztwór wodny ma odczyn zasadowy. Dopóki w wodzie kotłowej lub wymienniku ciepła znajduje się 10 x 20 mg l-1 NaOH, powtarzające się miejscowe parowanie może prowadzić do stężenia alkaliów w szlamie lub szczelinach, powodując lokalną korozję alkaliczną. Pękanie kruche alkaliczne może być spowodowane równoczesnym występowaniem korozji alkalicznej i naprężeń rozciągających. Teoria mówi, że część korozji H plus dyfunduje do metalu, powodując kruchość wodorową. Dlatego pękanie spowodowane kruchością alkaliczną może być pękaniem wywołanym wodorem lub może to być pękanie rozpuszczonych anod lub pękanie mieszane. Jak więc uniknąć żrących pęknięć?

• wybór materiałów

Ze względu na wytrzymałość, plastyczność i wrażliwość na kruchość alkaliczną pojemnik ze stali węglowej może być wykorzystany do załadunku sody kaustycznej. W środowisku o najwyższej temperaturze 46oC roztworów żrących można również wybrać 0,20 procent C uspokajającej stali węglowej. Jednak gdy temperatura żrąca przekracza 46oC, spoiny ze stali węglowej muszą być poddane obróbce cieplnej po spawaniu, aby zapobiec kruchości alkalicznej. Dodanie Ti i innych pierwiastków stopowych do stali węglowej oraz odpowiednia obróbka cieplna mogą również skutecznie hamować pękanie żrące. Na przykład próbkę stali zawierającą 0,73% Ti (0,105% C) izoluje się w temperaturze od 650 do 750 oC, a następnie piec chłodzi, aby wydłużyć czas pękania ze 150 do 1000 godzin.

• Redukcja stresu resztkowego

Naprężenia szczątkowe są głównym czynnikiem powodującym kruchość alkaliczną, dlatego zaleca się stosowanie środków procesu spawania, takich jak niska energia liniowa, podgrzewanie wstępne przed spawaniem, właściwa kolejność spawania, kierunek i uderzenie młotkiem między warstwami. w jak największym stopniu i zmniejszyć resztkowe naprężenia spawalnicze złączy spawanych. Formowanie na zimno i obróbka cieplna po spawaniu w celu wyeliminowania naprężeń jest skutecznym sposobem zapobiegania pękaniu żrącemu.

Zminimalizuj szczątkowe naprężenia wewnętrzne podczas produkcji i montażu, takie jak niewłaściwa strona, deformacja kąta i unikaj pustych przestrzeni itp. Struktura nitowania może również wymagać pewnych środków, takich jak jednolite rozmieszczenie otworów do nitowania, aby uniknąć nadmiernego nacisku nitowania. W praktyce przedmiot obrabiany jest podgrzewany do określonej temperatury i utrzymywany wystarczająco długo, aby zredukować naprężenia szczątkowe do akceptowalnego poziomu. Zależy to od czasu i temperatury, a zazwyczaj schładza się je wolniej, aby uniknąć dalszego stresu. Po spawaniu istotna temperatura wyżarzania stali węglowej iniska staldo stopunie powinna być mniejsza niż 620oC, a czas izolacji należy obliczać wg 1h/25mm (grubość). Poniższa tabela przedstawia powszechnie stosowany zakres temperatury obróbki cieplnej po spawaniu stali stosowanej w rafinerii, a wartość twardości można wykorzystać jako kryterium efektu obróbki cieplnej.

• Dodatek inhibitorów korozji

Powszechnie stosowanymi inhibitorami korozji są Na3PO4, NaNO3, NaNO2, Na2SO4 itp. Dawkę można określić na podstawie wyników eksperymentów, na przykład stosunek NaNO3/NaOH jest większy niż 0,4, a Na2SO4/NaOH jest większy niż 5, aby uniknąć pękania żrącego.