奥氏体不锈钢的失效类型

奥氏体不锈钢的失效类型在化工企业生产过程中，应用了大量与各种酸、碱、盐等腐蚀性介质接触的化工设备。由于不锈钢具有优良的耐蚀性和良好的加工性，在很多化工装置中使用量已达40%之多，特别是奥氏体不锈钢高达30%，然而在一些介质条件下奥氏体不锈也会发生腐蚀破坏，主要有：1、应力腐蚀开裂是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于裂纹的扩展而产生失效的一种形式。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力和特定的腐蚀介质。裂纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。导致应力腐蚀开裂的应力值，要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上，穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹，而沿晶界扩展的裂纹称为沿晶裂纹，当应力腐蚀开裂扩展至一定的深度时，则材料就按正常的裂纹而断开。2、点腐蚀点腐蚀也称为小孔腐蚀，是不锈钢常见的局部腐蚀的一种。不锈钢极好的耐腐蚀性能是由于在钢的表面形成了看不见的氧化膜使其成为钝态的。若钝化膜被破坏，不锈钢将被腐蚀。点腐蚀的形貌特征为：仅在表面局部出现腐蚀凹坑。或将凹坑的表皮去掉，则可看到严重的腐蚀坑。另外，在特定的环境条件下，腐蚀坑会呈现出宝塔状的特殊形貌。3、晶间腐蚀不锈钢的晶粒间界腐蚀是一种沿着或紧挨着晶界发生的腐蚀。金属发生晶间腐蚀后，外观上几乎不会有任何变化。在进行金相检查时，可以看到晶阶或邻近地区发生沿晶界均匀腐蚀的现象，有时可看到晶粒脱落。在对断裂间的断口用扫描电镜观察时，可见冰糖块状的形貌特征。产生晶间腐蚀的原因一般认为是晶界上存在夹杂物或析出某些化合物，致使晶粒边界的基体金属电极电位降低。当表面存在电介质时，腐蚀便由晶界产生而逐渐向内部发展。4、腐蚀疲劳指金属受腐蚀介质和交变应力或脉动应力的联合作用而引起的破坏现象。在交变应力，如热应力或弯曲应力的作用下，金属晶格间产生滑移，破坏了金属表面的保护膜。由于电化学腐蚀，在滑移处产生微观腐蚀，微观腐蚀在交变应力作用下，发展成裂纹，一般产生的裂纹不大，很少发生爆破，断口上有腐蚀产物、腐蚀坑、腐蚀沟等。疲劳断口粗糙，没有收缩减薄现象。5、缝隙腐蚀。在电解液中由于不锈钢与金属或非金属极小的缝隙，形成了浓差电池而在缝隙内或附近产生的局部腐蚀称之为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀可在多种介质中发生。但在氯化物溶液中最为严重。在海水中，缝隙腐蚀的发生机制与点腐蚀不相同，但扩散机制很相似。均有自催化过程。该过程使缝隙内pH值降低并加速氯离子移向腐蚀区，形成腐蚀。(来源：摘编自《四川冶金》2014.1）