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HG20581:耐點(diǎn)蝕當(dāng)量PRE可“全面代表”不銹鋼耐局部腐蝕能力,為什么?

參考文獻(xiàn):黃嘉琥, 付逸芳. 耐點(diǎn)蝕當(dāng)量(PRE)與壓力容器用超級不銹鋼[J]. 壓力容器, 2013, 30(4).

在HG/T 20581-2020《鋼制化工容器材料選用規(guī)范》中有:

那為什么耐點(diǎn)蝕當(dāng)量PRE可代表不銹鋼耐局部腐蝕能力呢? 

不銹鋼化工設(shè)備失效事故調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明,在均勻腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞等不銹鋼的6種基本腐蝕形態(tài)中,點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕以及應(yīng)力腐蝕合計(jì)約占69%,均勻腐蝕占10%,晶間腐蝕占6%,腐蝕疲勞占15%。 

點(diǎn)蝕與縫隙腐蝕的機(jī)理基本相同,標(biāo)準(zhǔn)中也是采用相同的腐蝕介質(zhì)(6%FeCl3溶液),來測定臨界點(diǎn)蝕溫度(CPT) 和臨界縫隙腐蝕溫度(CCT) ,但前者的數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定。并且在材料與介質(zhì)相同的情況下,CCT往往比CPT低15~20℃,因而也常用CPT來代表CCT。

應(yīng)力腐蝕開裂的裂源大多由點(diǎn)蝕發(fā)展而成,不銹鋼的耐點(diǎn)蝕性能與耐應(yīng)力腐蝕性能常有較好的一致性,尤其是對奧氏體不銹鋼更是如此。

因此,不銹鋼的耐點(diǎn)蝕性能可以代表耐縫隙腐蝕耐應(yīng)力腐蝕能力 

耐晶間腐蝕性能在碳含量較低的條件下,主要取決于(熱處理)狀態(tài),受其他合金元素的影響較小,而且已有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法檢驗(yàn)與控制。

腐蝕疲勞多產(chǎn)生在疲勞載荷較多的動設(shè)備上( 如軸、泵體等) ,壓力容器等靜設(shè)備較少。 

最后,臨界點(diǎn)蝕溫度(CPT)是材料和腐蝕介質(zhì)的函數(shù),大量試驗(yàn)表明,化學(xué)成分中只有Cr、Mo、N對CPT有明顯的影響。因此,盡管PRE稱為耐點(diǎn)蝕當(dāng)量,但可以作為一般性的綜合耐蝕性的定量標(biāo)示。 

但在應(yīng)用PRE時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1、PRE可作為不銹鋼一般綜合耐蝕性的標(biāo)示方法;

2、PRE為綜合耐蝕性的相對性能,用于不同牌號成分的耐蝕性排隊(duì)比較,不是耐蝕性的絕對性能;

3、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和鐵素體不銹鋼由于基體組織不同,宜分別比較;

4、PRE只考慮了材料成分,沒有考慮狀態(tài),只適用固溶態(tài)或退火態(tài)耐蝕性能的比較。因敏化作用而析出高鉻(鉬)相及貧鉻(鉬)區(qū)時(shí),對耐蝕性的影響應(yīng)另行考慮;

5、耐晶間腐蝕性能主要依據(jù)碳含量、穩(wěn)定化及晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)等來控制。PRE值一般與耐腐蝕疲勞性能一致,但也應(yīng)考慮不銹鋼的抗拉強(qiáng)度高時(shí),耐腐蝕疲勞性能也好,近似于線性關(guān)系。這兩種腐蝕形態(tài)不能僅按PRE考慮;

6、當(dāng)腐蝕介質(zhì)為濃度與溫度較高的硫酸等較高還原性的介質(zhì)時(shí),耐蝕性的定量標(biāo)示可以同時(shí)采用依據(jù)在硫酸中的試驗(yàn)結(jié)果所得到的耐蝕性指數(shù)。


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