壓力容器腐蝕

1、第五章壓力容器腐蝕,5.1金屬材料腐蝕知識(shí)概述5.1.1 腐蝕分類a、按腐蝕機(jī)理分類：電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕b、按腐蝕破壞形式分類：均勻腐蝕、局部腐蝕局部腐蝕：點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫致開裂、氫腐蝕、腐蝕疲勞、磨損腐蝕、成分選擇性腐蝕等c、按腐蝕環(huán)境分類：高溫腐蝕、濕腐蝕、土壤腐蝕、沉淀腐蝕、堿腐蝕、酸腐蝕、釩腐蝕、氧腐蝕、鹽腐蝕、環(huán)烷酸腐蝕、氫腐蝕、硫化氫腐蝕、連多硫酸腐蝕、海水腐蝕、硫化氫-氯化氫

2、-水型腐蝕、硫化氫-氫型腐蝕、硫化氫-氧化物-水型腐蝕等,,5.1.2金屬電化學(xué)腐蝕原理與陰陽極反應(yīng) 放入水或其他電解質(zhì)中 有電極電位差存在 按伽凡尼電位序 鉀(K)、鈉( Na)、鎂(Mg)、鋁(A1)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、钖(Sn)、鋁(Pb)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉑(Pt )、金(Au) 可能導(dǎo)致電位差的因素 不同材料、同一材料 內(nèi)的化學(xué)或物理性質(zhì)不

3、均勻（成分偏析、金相組織差異、殘余應(yīng)力（焊接、冷變形））,典型的陰極反應(yīng),,,,,,,,,5.1.3壓力容器常見的電化學(xué)腐蝕類型1.點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕現(xiàn)象 孔蝕是高度局部的腐蝕形態(tài)。金屬表面的大部分不腐蝕或腐蝕輕微, 只在局部發(fā)生一個(gè)或一些孔。孔有大有小，一般孔表面直徑等于或小于孔深 。點(diǎn)蝕機(jī)理： Cl、Br、I使鈍化膜破損、電位差、閉塞電池、PH值下降、Cl離子進(jìn)入、HCl形成等防止點(diǎn)蝕的措施： 1

4、、含Mo不銹鋼 2、酸洗鈍化 3、避免死角、保證介質(zhì)流動(dòng)順暢,,鋁的點(diǎn)蝕現(xiàn)象,,碳鋼的點(diǎn)蝕現(xiàn)象,,2.縫隙腐蝕現(xiàn)象：一種特殊的點(diǎn)蝕現(xiàn)象,常和孔穴、墊片底面、搭接縫、表面沉積物、螺栓帽和鉚釘下的縫隙中積存的少量靜止溶液有關(guān)。 不銹鋼對(duì)縫隙腐蝕特別敏感機(jī)理：Evans理論——內(nèi)外金屬離子濃度差形成濃差電池Fontane-Greene——氧濃差理論，縫隙內(nèi)外氧的濃度差形成濃差電池作用?？p隙內(nèi)局部?jī)?yōu)先溶解

5、，發(fā)生陰極和陽極反應(yīng)。氧消耗使縫隙內(nèi)陰極反應(yīng)受抑制，生成的OH-減少，Cl-補(bǔ)充進(jìn)入縫隙——生成金屬鹽——水解生成鹽酸——pH值降低——腐蝕加劇避免縫隙腐蝕的措施與點(diǎn)蝕相同,3.電偶腐蝕機(jī)理：兩種不同電位金屬電極構(gòu)成的宏觀原電池的腐蝕電位高的成為陽極，腐蝕加劇。電位低的為陰極，腐蝕減輕。減少電偶腐蝕傾向的措施 1、選用電位差小的金屬組合 2、避免小陽極、大陰極，減緩腐蝕速率 3、用涂料、墊片等

6、使金屬間絕緣 4、采用陰極保護(hù),,4.晶間腐蝕奧氏體和鐵素體不銹鋼特有的一種腐蝕形式在晶界及附近區(qū)域發(fā)生選擇性腐蝕主要危害——使金屬破碎、強(qiáng)度喪失,,1Cr18Ni9晶間腐蝕　 　Inconel800晶間腐蝕,,,判定敏化的TTS曲線,5.應(yīng)力腐蝕破裂材料在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下的破裂，簡(jiǎn)稱SCC(Strain Corrosion crack)三個(gè)必要條件——應(yīng)力（一般指拉

7、應(yīng)力）、腐蝕介質(zhì)、敏感的材料重要影響因素——溫度、介質(zhì)組分、材料成分、微觀組織狀態(tài)、應(yīng)力應(yīng)力來源——工作載荷、焊接殘余應(yīng)力、冷變形應(yīng)力、熱應(yīng)力等開裂特點(diǎn)——與主要的應(yīng)力源應(yīng)力方向垂直、在擴(kuò)展過程中一般會(huì)發(fā)生分叉現(xiàn)象,6.氫致開裂濕硫化氫環(huán)境下的一種鋼的損傷形式機(jī)理：在濕硫化氫環(huán)境中鋼發(fā)生電化學(xué)腐蝕過程中產(chǎn)生的氫原子進(jìn)入鋼中,并在鋼的內(nèi)部缺陷部位(主要是非金屬夾雜物與金屬基體的界面)聚集成氫分子，使局部壓力升高到104MPa煉

8、油裝置中容易發(fā)生氫致開裂的設(shè)備： 汽油穩(wěn)定蒸餾塔頂冷凝器、加氫脫硫裝置中的成品冷卻器、汽提塔塔頂冷凝器、油田集輸油管線氫致開裂的特點(diǎn) 主要在塑性夾雜物部位開裂、裂紋有分段、并平行于鋼板表面等特征。,7.氫腐蝕和高溫?fù)p傷機(jī)理：鋼暴露于高溫高壓氫環(huán)境中，氫吸附、滲透及擴(kuò)散等過程進(jìn)入鋼的內(nèi)部，并于鋼種的碳元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成甲烷（CH4），同時(shí)使鋼的的局部發(fā)生脫碳現(xiàn)象。隨著甲烷氣體在微觀缺陷部位（主要是晶界處）的聚集，導(dǎo)

9、致內(nèi)壓升高并引發(fā)裂紋的產(chǎn)生?；瘜W(xué)反應(yīng)式： Fe3C + 4H = 3Fe + CH4氫腐蝕的判定：奈耳遜曲線（1997年版）發(fā)生的條件：溫度、氫分壓微觀特征：表面——脫碳現(xiàn)象 內(nèi)部——局部脫碳現(xiàn)象、晶界裂紋典型裝置——合成氨裝置中的氨合成塔,,8.腐蝕疲勞 在交變應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的破壞主要在振動(dòng)部件如： 泵的軸、桿、螺旋漿軸、油氣井管以及承受交變熱應(yīng)力

10、的換熱器管和鍋爐管上發(fā)生斷口特征：宏觀斷口與疲勞斷口有一定相似性，但斷口上可見明顯的腐蝕產(chǎn)物存在。裂紋越深、缺口效應(yīng)越嚴(yán)重，尖端應(yīng)力水平上升，腐蝕電位升高，腐蝕加劇等。 不銹鋼在任何腐蝕介質(zhì)中均可產(chǎn)生腐蝕疲勞 由于鋼強(qiáng)度提高，不銹鋼疲勞斷裂消失或壽命延長，則可斷定原斷裂為機(jī)械疲勞； 如果提高了鋼的耐蝕性或排除了腐蝕介質(zhì)的作用后，不銹鋼疲勞斷裂消失或壽命延長，則可斷定原斷裂為腐蝕疲勞。,腐蝕疲勞既可以是僅有一條

11、裂紋，也可以有多條裂紋并存 (多處成核)根據(jù)斷口特征可以準(zhǔn)確的把應(yīng)力腐蝕與腐蝕疲勞區(qū)別開來 并多呈鋸齒狀和臺(tái)階狀；微觀上裂紋一般沒有分支且裂紋尖端較鈍 9.磨損腐蝕 流動(dòng)的腐蝕介質(zhì)對(duì)金屬表面即發(fā)生腐蝕作用，又存在機(jī)械沖刷的條件下導(dǎo)致的金屬破壞。 主要原因是鈍化膜的破損 高速、湍流、氣泡及固體粒子加速磨損腐蝕,10.硫酸露點(diǎn)腐蝕 含硫煙氣中的SO3冷凝后生成硫酸造成的腐蝕。 低濃度硫酸為還原性

12、酸 腐蝕形式主要是均勻腐蝕5.1.4 化學(xué)腐蝕 1.高溫氧化——金屬在高溫及環(huán)境中的氧作用下生成金屬氧化物的過程 廣義的氧化——金屬失去電子后化合價(jià)升高的現(xiàn)象引起高溫氧化的介質(zhì)——O2、CO2、H2O、SO2、H2S等 2.高溫硫化——高溫氧化的特殊形式 金屬在含硫介質(zhì)和高溫共同作用下生成金屬硫化物的過程。,3.滲碳 在高溫及含碳的環(huán)境氣氛（如CO和烴類）中，環(huán)境中的碳化物在與鋼接觸時(shí)發(fā)生分解并生成

13、游離碳，使鋼表面的氧化膜破損，并滲入鋼中生成碳化物的現(xiàn)象。一般在表面發(fā)生，碳的濃度在表面最大。乙烯裂解爐爐管和合成氨裝置的轉(zhuǎn)化爐爐管有次現(xiàn)象發(fā)生。4.脫碳主要發(fā)生在珠光體型的碳鋼和低合金鋼上 在高溫和介質(zhì)環(huán)境中的O2、H2O、H2作用下發(fā)生在碳鋼和低合金鋼中的一種鋼的表面脫碳現(xiàn)象。 脫碳會(huì)造成：表面硬度降低 疲勞極限下降,5.2 壓力容器的應(yīng)力腐蝕5.2

14、.1 應(yīng)力腐蝕的定義及發(fā)生三要素 1) 敏感的金屬; 2) 特定的腐蝕介質(zhì); 3) 應(yīng)力(一般指拉應(yīng)力，壓應(yīng)力？應(yīng)力來源主要為焊接和冷變形殘余應(yīng)力。應(yīng)力集中的影響？);5.2.2 關(guān)于應(yīng)力的描述 1) 只要能使晶面滑移的應(yīng)力就能引起應(yīng)力腐蝕; 2) 各種缺陷：設(shè)計(jì)不當(dāng)、機(jī)械和電弧損傷、熱處理不當(dāng)形成的表面裂紋、焊接缺陷（咬邊、未熔合、未焊透、缺肉等）,

15、統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，應(yīng)力腐蝕開裂事件中80%是殘余應(yīng)力造成的，工作載荷造成的僅占20%。工作載荷造成應(yīng)力腐蝕開裂往往和設(shè)計(jì)不當(dāng)有關(guān)。5.2.3 關(guān)于介質(zhì)與環(huán)境因素的描述 介質(zhì)濃度的影響(對(duì)奧氏體不銹鋼) 介質(zhì)來源(污染、殘留) 平均濃度與局部濃縮 介質(zhì)狀態(tài)(氣液交替)　結(jié)構(gòu)因素（死角、縫隙）,5.2.4 關(guān)于材料因素的描述 產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的材料和環(huán)境組合,1.碳素鋼壓力容器的應(yīng)力腐蝕開裂 常

16、用碳素鋼如：10號(hào)、20號(hào)、20g、Q235等強(qiáng)度低，焊接熱影響區(qū)脆硬傾向小，發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的幾率較低。 主要介質(zhì)： 硝酸鹽溶液、液氨、濕硫化氫、氫氰酸2.低合金鋼壓力容器的應(yīng)力腐蝕開裂 壓力容器常用低合金鋼有：16MnR、15MnVR、 18MnMoNb、07MnCrMoVR等 主要的應(yīng)力腐蝕開裂發(fā)生在濕硫化氫介質(zhì)中 氫致開裂與應(yīng)力腐蝕的區(qū)別,3.鉻鎳奧氏體不銹

17、鋼壓力容器引起Cr-Ni奧氏體不銹鋼晶間型應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)和條件,5.2.5 應(yīng)力腐蝕開裂的機(jī)理 機(jī)械化學(xué)假設(shè) 機(jī)械作用——使保護(hù)膜破裂，金屬活化（形成陽極） 化學(xué)作用——電化學(xué)腐蝕（陽極溶解、陰極析氫） 應(yīng)力腐蝕的機(jī)理很復(fù)雜，按照左景伊提出的理論，破裂的發(fā)生和發(fā)展可區(qū)分為三個(gè)階段：①金屬表面生成鈍化膜或保護(hù)膜;②膜局部破裂，產(chǎn)生蝕孔或裂縫源;③裂縫內(nèi)發(fā)生加速腐蝕，在拉應(yīng)力作用下，以垂直方

18、向深入金屬內(nèi)部。,應(yīng)力腐蝕系統(tǒng)概貌,,“滑移階梯”示意圖（a）金屬表面生成一層保護(hù)膜；（b）金屬在拉應(yīng)力的作用下產(chǎn)生“滑移”變形；（c）金屬產(chǎn)生較大的“滑移階梯”附近保護(hù)膜拉破,5.2.6 應(yīng)力腐蝕裂紋形貌特征分叉、樹根狀泥狀花樣、二次裂紋、扇形花樣、準(zhǔn)解理（或沿晶）等,16MnR在硝酸鹽中的應(yīng)力腐蝕斷口,奧氏體不銹鋼的沿晶應(yīng)力腐蝕斷口,5.2.7 石油化工壓力容器腐蝕破裂的六種重要形式1. 濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂2.

19、 在堿溶液中的應(yīng)力腐蝕開裂(堿脆)3. 在液氨中的應(yīng)力腐蝕開裂4. 在CO-CO2-H2O環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開裂5. 氯化物應(yīng)力腐蝕開裂6. 連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂,1. 濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂濕硫化氫對(duì)容器的損傷過程如下：硫化氫在水中發(fā)生水解反應(yīng)： H2S—H++HS- 　　 ∣ 　　→ H+

20、+S--水解后的硫化氫水溶液與鋼的表面接觸所發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過程如下：陽極反應(yīng)：Fe →Fe+++2e陽極反應(yīng)的二次過程：F+++S-- →FeS陰極反應(yīng)：2H++2e →2H+H2↑ 　　 ∣ 　　→2H（滲透）,4種表現(xiàn)形式：1）氫鼓泡（HB）2）氫致開裂（HIC）3）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂（SOHI

21、C）4）硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂（SSCC）,,,,,,,1）氫鼓泡（HB） 氫鼓泡是鋼中的一些平坦的、充滿氫的、不連續(xù)的空洞（如：氣孔、夾雜、分層、硫化物夾雜）。鼓泡經(jīng)常產(chǎn)生在軋制厚鋼板中，特別是那些由于硫化物夾雜被拉伸后而產(chǎn)生的帶狀微觀結(jié)構(gòu)。由于氫鼓泡而引起的對(duì)HIC的敏感性主要與厚鋼板的鋼中所含有的雜質(zhì)有關(guān)，硫含量越高的鋼越容易發(fā)生氫鼓泡。降低鋼的硫含量可以減輕鋼對(duì)氫鼓泡和對(duì)HIC的敏感性。加入鈣或稀土來控制硫化物數(shù)量和形狀有利

22、于降低HIC敏感性。 氰化物能夠加劇氫滲透到鋼材中（所以氰化物也稱為毒化劑）,2）氫致開裂（HIC） 金屬內(nèi)部不同平面上或金屬表面的鄰近的氫鼓泡（HB）的相互連接而逐步形成的內(nèi)部開裂稱為氫致開裂（HIC）。形成HIC不需要有外部作用壓力。開裂的驅(qū)動(dòng)力是由于氫鼓泡內(nèi)部壓力的累積而在氫鼓泡周圍形成的高壓。 即使僅含有50 ppm H2S這樣低濃度的水溶液也發(fā)現(xiàn)足以引起HIC,3）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂（SOHIC） SOHIC就是

23、大量的小的鼓泡由于氫致開裂在局部的高拉應(yīng)力作用下在鋼板厚度方向上的連通。SOHIC是HIC的一個(gè)特別形式，經(jīng)常出現(xiàn)在母材的焊縫和熱影響區(qū)附近，因?yàn)樵趦?nèi)壓和焊后殘余應(yīng)力的聯(lián)合作用下，在此處產(chǎn)生了最大的拉應(yīng)力。PWHT可以減輕SOHIC的產(chǎn)生和嚴(yán)重程度，但不能完全避免。,4）硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂（SSCC） 硫化物應(yīng)力腐蝕通常容易發(fā)生在高強(qiáng)度（高硬度）鋼的焊接熔合區(qū)或低合金鋼的熱影響區(qū)處。 對(duì)SCC的敏感性與滲透到鋼材內(nèi)的氫的量有關(guān)

24、，這主要與PH值和水中的H2S含量這兩個(gè)環(huán)境因素有關(guān)。人們發(fā)現(xiàn)鋼中的氫溶解量在PH值接近中性的溶液中最低，而在PH值較低和較高的溶液中較高。在較低PH值中的腐蝕原因是因?yàn)镠2S，反之在高PH值中腐蝕是因?yàn)楦邼舛鹊亩蚧镫x子。若高PH值溶液中存在氰化物能夠加劇氫滲透到鋼材中。目前已知鋼材對(duì)SCC的敏感性隨H2S含量（H2S在氣相中的分壓，或液相中的H2S含量）的增加而增大。H2S含量為1ppm這樣小濃度的水中也發(fā)現(xiàn)對(duì)SCC有敏感性。,2

25、. 在堿液中的應(yīng)力腐蝕開裂 堿應(yīng)力腐蝕開裂(也稱為堿脆)是指金屬在拉應(yīng)力和介質(zhì)中的NaOH共同作用下產(chǎn)生的陽極溶解型開裂。堿應(yīng)力腐蝕開裂主要在碳鋼和低合金鋼設(shè)備上出現(xiàn)。堿應(yīng)力腐蝕裂紋主要產(chǎn)生在晶間。碳鋼和低合金鋼的堿腐蝕開裂敏感性主要由堿液的濃度、金屬溫度和拉應(yīng)力水平所決定。堿應(yīng)力腐蝕開裂一般需要長達(dá)幾年時(shí)間后才會(huì)出現(xiàn)，但如果增加堿液濃度或金屬溫度以加速開裂速度則也有可能在幾天內(nèi)發(fā)生。,碳鋼在金屬溫度小于46℃時(shí)不會(huì)出現(xiàn)腐蝕性開裂

26、。在46℃到82℃范圍之間，開裂敏感性是堿液濃度的函數(shù)。超過82℃，開裂敏感性也是堿液濃度的函數(shù)。堿濃度（wt）超過2%時(shí)，就有可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。堿濃度（wt）超過5%時(shí)，發(fā)生堿應(yīng)力腐蝕開裂的概率非常大。堿濃度小于5%時(shí)開裂敏感性相對(duì)較低，但是如果存在局部堿液濃縮條件則開裂的敏感性顯著增加。,碳鋼使用在氫氧化鈉溶液中的溫度與濃度的極限,,3. 在液氨中的應(yīng)力腐蝕　　同時(shí)具備以下條件的屬氨應(yīng)力腐蝕開裂的典型環(huán)境：1）介質(zhì)為液態(tài)氨，

27、其中的含水量低于0.2%并有可能受到O2或CO2的污染(N2也是必要的)；2）介質(zhì)溫度高于-5℃。 對(duì)碳鋼和低合金鋼而言，液氨中加入0.2%的水可起到緩蝕作用，從而可基本上避免斷裂的發(fā)生，但對(duì)抗拉強(qiáng)度高于800MPa的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼，加水不能完全抑制裂紋的產(chǎn)生。 氨應(yīng)力腐蝕裂紋屬陽極溶解型，并一般是穿晶形式擴(kuò)展。,4.在CO-CO2-H2O環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開裂 發(fā)生的裝置： 合成氨、制氫的脫碳系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)、氣瓶等 機(jī)理：

28、　CO2溶于水后生成碳酸，pH值下降致 3.3，再通入CO可起緩蝕劑的作用阻止了全面腐蝕的發(fā)生； 應(yīng)力導(dǎo)致滑移形成臺(tái)階，新鮮金屬暴露，成為陽極，吸附CO的表面成為陰極，陽極發(fā)生溶解，應(yīng)力腐蝕開裂發(fā)生,5. 氯化物應(yīng)力腐蝕開裂（ ClSCC） ClSCC一般發(fā)生在金屬溫度高于（~65℃ ）的情況下。 對(duì)ClSCC最敏感的是含Ni 8%的奧氏體不銹鋼（如300SS系列，304，316等）。　氯化物SCC的微觀形貌呈典型

29、的穿晶及多分支特征。但有過沿晶應(yīng)力腐蝕開裂的報(bào)道。 關(guān)于氯化物應(yīng)力腐蝕開裂的5種假設(shè) 1）吸附理論——氯離子吸附在裂紋尖端 2）電化學(xué)理論——陽極溶解 3）膜破壞理論——鈍化膜破損，局部溶解 4）腐蝕產(chǎn)物契入理論——腐蝕產(chǎn)物契入裂紋尖端 5）氫脆理論——?dú)渲麻_裂（馬氏體不銹鋼，形變誘導(dǎo)馬氏體）,裂紋特征   應(yīng)力腐蝕的宏觀裂紋均起自于不銹鋼表面且分布具有明顯的局部性；裂紋的走向與所受應(yīng)力，特別

30、是與殘余應(yīng)力有密切關(guān)系；裂紋常呈龜裂和風(fēng)干木材狀，裂紋附近沒有塑性變形；除裂紋部位外，其它部位腐蝕輕微，且常有金屬光澤。應(yīng)力腐蝕裂紋的微觀形貌多為穿晶型，但也多見沿晶型和穿晶+沿晶混合型；裂紋的寬度較小，而擴(kuò)展較深，裂紋的縱深常較其寬度大幾個(gè)數(shù)量級(jí)；裂紋既有主干也有分支，典型裂紋多貌似落葉后的樹干和樹枝，裂紋尖端較銳利。 斷口形貌   應(yīng)力腐蝕的宏觀斷口多呈脆性斷裂。斷口的微觀形貌，穿晶型多為準(zhǔn)解理斷裂，并常見河流，扇

31、形，魚骨，羽毛等花樣；而沿晶型則多為冰糖塊狀花樣。,6. 連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂 連多硫酸（H2SXO6）應(yīng)力腐蝕開裂是石油加行工業(yè)維護(hù)管理時(shí)需要重視的一個(gè)問題，尤其是在催化裂化、脫硫、加氫裂化、催化重整裝置中更應(yīng)引起重視。 在連多硫酸環(huán)境下，一些敏感材料（如18-8不銹鋼）在敏化熱處理或類似敏化溫度的焊接熱影響區(qū)局部區(qū)域，會(huì)由于晶界碳化物（Cr23C6）的析出導(dǎo)致晶界貧鉻區(qū)的出現(xiàn)，從而使材料晶間迅速腐蝕和開裂。 裂紋總是在

32、晶間出現(xiàn)和發(fā)展并且只需要相對(duì)較低的拉應(yīng)力水平。,1）奧氏體不銹鋼設(shè)備在運(yùn)行過程中由于硫化氫（H2S）的腐蝕在表面生成硫化鐵（FeS）。2）停工、降溫并打開設(shè)備后大氣中的水分和氧與腐蝕產(chǎn)物接觸反應(yīng)生成連多硫酸，反應(yīng)式為：3FeS+5O2 Fe2O3?FeO+3SO2SO2+H2O H2SO3H2SO3+1/2O2 H2SO4H2SO4+FeS FeSO4+H2SH

33、2SO4+H2S mH2SxO6+nS,,,,,,中碳或高碳奧氏體不銹鋼如（304/304H和316/316H）的焊接熱影響區(qū)對(duì)SCC特別敏感。低碳含量（＜0.03%）在低于427℃ 情況下SCC的敏感性較低。含有穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼如321（含Ti）和347（含Nb）經(jīng)穩(wěn)定化熱處理后對(duì)PTA的SCC敏感性較低。 根據(jù)NACE RP 01-70“煉油廠停工期間奧氏體不銹鋼設(shè)備連多硫酸應(yīng)力腐蝕開裂的預(yù)防”標(biāo)準(zhǔn)中推薦

34、的減少或消除PTA的方法，為了預(yù)防連多硫酸應(yīng)力腐蝕的發(fā)生，應(yīng)在停工之后立即用堿性水或純堿溶液對(duì)設(shè)備進(jìn)行沖洗，并在停工期間用干燥的氮?dú)獯祾咴O(shè)備以防止空氣進(jìn)入。,5.2.8 　對(duì)應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的壓力容器設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)的幾項(xiàng)要求1、NaOH 溶液不進(jìn)行焊后或冷成型后消除應(yīng)力熱處理的碳鋼和低合金鋼在NaOH溶液中的使用溫度上限表5.2-2 NaOH溶液中的使用溫度上限,2、濕H2S應(yīng)力腐蝕（1）腐蝕環(huán)境同時(shí)符合以下各項(xiàng)條件時(shí)

35、即為濕H2S應(yīng)力腐蝕環(huán)境1)溫度小于等于（60+2P）℃ ;P為工作壓力（表壓，MPa）2) H2S分壓大于等于0.00035MPa;(相當(dāng)于在常溫水中的溶解度約10PPm)3)介質(zhì)中含有液相水或處于露點(diǎn)溫度以下；4)pH值小于9或介質(zhì)中有氰化物存在。,（2）材料要求及限制在濕硫化氫環(huán)境中使用的碳鋼和低合金鋼應(yīng)符合以下各項(xiàng)要求1)標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度≤ 355MPa;2)實(shí)測(cè)抗拉強(qiáng)度≤ 630MPa;3)熱處理狀態(tài)為：正火＋回火

36、、退火、調(diào)質(zhì)4)碳當(dāng)量：低碳鋼和碳錳鋼： ≤ 0. 4 4 低合金鋼： ≤ 0. 44（計(jì)算公式不同）5)硬度要求：低碳鋼：HV(10) ≤ 220(單個(gè)值) 低合金鋼： HV(10) ≤ 245(單個(gè)值)6)厚度大于20mm的鋼板超聲II級(jí)合格。,（3）制造要求1)冷變形變形量不大于２％時(shí)不需要進(jìn)行熱處理變形量2%~5%時(shí)進(jìn)行消應(yīng)處理變形量大

37、于5%時(shí)應(yīng)進(jìn)行正火或退火處理2)熱處理后不允許在接觸介質(zhì)的一側(cè)打鋼?。?）焊接要求1)進(jìn)行工藝評(píng)定；2)盡可能采用低強(qiáng)度的焊接材料；3)限制焊接接頭的硬度；4)熱處理前對(duì)起弧和打弧點(diǎn)進(jìn)行打磨0.3mm以上并表面探傷合格；,5) 工藝評(píng)定試板焊縫應(yīng)在接觸介質(zhì)的一面進(jìn)行硬度測(cè)試；6) 焊接接頭不得留下封閉的中間空隙，必要時(shí)應(yīng)設(shè)排氣空；7) 不得進(jìn)行鐵素體鋼和奧氏體鋼的異種鋼焊接。（5）焊后熱處理1) 原則上應(yīng)盡可能進(jìn)行熱

38、處理；2) 熱處理溫度盡可能取規(guī)范允許的上限；3) 盡可能在爐內(nèi)進(jìn)行整體熱處理（特別對(duì)帶有接管的容器筒節(jié)）；4) 實(shí)在無法進(jìn)行熱處理的應(yīng)采用接頭硬度不大于HB185的工藝施焊。,(6)濕H2S嚴(yán)重腐蝕環(huán)境容器工作條件符合以下條件時(shí)為濕H2S嚴(yán)重腐蝕環(huán)境1) 工作壓力大于1.6MPa;2) H2S-HCN共存，且HCN大于50ppm;3) pH ≤9。在濕H2S嚴(yán)重腐蝕環(huán)境使用的壓力容器用材的特殊要求：1) 化學(xué)成分　S

39、 ≤0.003% P ≤0.025%2) 板厚方向的斷面收縮率（Z向拉伸） : φ≥35%(三個(gè)試樣平均值)　　　　　φ≥25%(單個(gè)試樣最低值)3) 必須進(jìn)行焊后熱處理。,5.2.9 防止奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂的措施1）降低應(yīng)力 熱處理——避免敏化現(xiàn)象發(fā)生（穩(wěn)定化、 固溶） 錘擊、噴丸——造成殘余壓應(yīng)力狀態(tài)2）

40、材料選擇——采用含Ti、Nb的不銹鋼3）調(diào)整焊縫金屬的合金系統(tǒng)——得到合適的奧氏體+δ鐵素體的組織結(jié)構(gòu)，加入：Ni、Si、Mo等元素,表5.2-3 焊后熱處理對(duì)殘余應(yīng)力的影響（0Cr18Ni11Nb）,,,噴丸處理對(duì)18-8鋼應(yīng)力腐蝕開裂的影響1—噴丸處理　2—未噴丸處理,5.2.10 在用壓力容器應(yīng)力腐蝕傾向的預(yù)測(cè)與檢驗(yàn)1）介質(zhì)、環(huán)境情況——特性、溫度、濃度、2）材料情況——選材是否合理3）熱處理情況——是否進(jìn)行、方法、

41、范圍4）歷次檢驗(yàn)情況——客觀事實(shí),5.2.11 壓力容器應(yīng)力腐蝕實(shí)例1. 液氨對(duì)碳剛和低合金鋼的應(yīng)力腐蝕美國：儲(chǔ)運(yùn)容器3年后，3%發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂日本：1959~1972造的液氨球罐80%有應(yīng)力腐蝕裂紋我國：70年代多次發(fā)生液氨儲(chǔ)罐應(yīng)力腐蝕開裂事故　液氨容器用鋼的強(qiáng)度越高，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的傾向就越大。綜合國內(nèi)外有關(guān)液氨貯罐的調(diào)查資料可以看出，屈服強(qiáng)度高于320MPa的鋼材焊制的液氨貯罐，幾乎全部都發(fā)現(xiàn)有應(yīng)力腐蝕裂紋；而屈

42、服強(qiáng)度低于220MPa的低碳鋼貯罐，只有極少幾臺(tái)存在少量的應(yīng)力腐蝕裂紋。,2. 硫化氫對(duì)鋼制壓力容器的應(yīng)力腐蝕　對(duì)硫化氫應(yīng)力腐蝕起促進(jìn)作用的因素較多，如鋼材的組成、強(qiáng)度、硬度、硫化氫濃度、溶液的pH值、工作溫度、殘余應(yīng)力等。一般說來，鋼中的S、Ni、H含量越多，鋼的強(qiáng)度、特別是它的硬度越高，就越容易受硫化氫的應(yīng)力腐蝕。工作介質(zhì)中硫化氫含量越高，溶液的pH值越小，就越容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。溫度對(duì)硫化氫應(yīng)力腐蝕的影響，以20℃左右最為敏感

43、，升高或降低溫度對(duì)減弱硫化氫的應(yīng)力腐蝕都比較有利。在應(yīng)力因素方面，除薄膜應(yīng)力外，主要是焊接殘余應(yīng)力、強(qiáng)行裝配組焊引起的附加應(yīng)力等?！「邼舛鹊牧蚧瘹浼八峙c高強(qiáng)度鋼焊縫區(qū)的淬硬組織，以及高的局部應(yīng)力，構(gòu)成了易于發(fā)生硫化氫應(yīng)力腐蝕環(huán)境的特殊組合。,3. 熱堿對(duì)鋼制壓力容器的應(yīng)力腐蝕　壓力容器的工作介質(zhì)中，如果含有一定濃度的氫氧化鈉溶液，在溫度較高的特定環(huán)境中，會(huì)引起碳鋼或合金鋼的應(yīng)力腐蝕，這種應(yīng)力腐蝕一般要同時(shí)具備三個(gè)條件，即高的溫度、

44、高的堿濃度和拉伸應(yīng)力。關(guān)于堿液濃度，試驗(yàn)認(rèn)為，濃度為10%的氫氧化鈉溶液可以引起堿脆，而5%的濃度則不可能。引起堿液應(yīng)力腐蝕的拉伸應(yīng)力，可以是外應(yīng)力，也可以是內(nèi)應(yīng)力，或者是兩者的聯(lián)合作用。 　經(jīng)過分析，確認(rèn)高壓釜斷裂主要是由應(yīng)力腐蝕裂紋引起。雖然釜內(nèi)的氫氧化鈉溶液濃度僅為5%，但是在內(nèi)壁的突臺(tái)處完全可以造成氫氧化鈉的富集，即在此處有可能存在局部高濃度的堿液。而釜體在此處的橫截面突變，又產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，使筒體在較高的軸向拉伸應(yīng)力（因

45、應(yīng)力集中引起）和較高濃度的高溫堿液（因富集引起）作用下產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂。,4. 一氧化碳等引起的應(yīng)力腐蝕　近年來，國內(nèi)外都先后發(fā)生過盛裝一氧化碳、二氧化碳混合氣體的容器（氣瓶）的破裂爆炸事故，這也是由應(yīng)力腐蝕而產(chǎn)生的容器腐蝕破裂。 　在通常的情況下，一氧化碳可以被鐵吸附，在金屬表面形成一層保護(hù)膜。但是由于氣瓶反復(fù)多次的充氣，瓶壁上的交變應(yīng)力使這層保護(hù)膜遭到破壞，于是在保護(hù)膜被破壞的地方，因二氧化碳和水的作用，使鐵發(fā)生快速陽極溶解，并

46、形成向縱深方向擴(kuò)展的裂紋。實(shí)驗(yàn)證明，在無水的一氧化碳?xì)怏w中，不存在鋼的應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。,5. 氯離子引起的不銹鋼容器的應(yīng)力腐蝕　在實(shí)際產(chǎn)生過程中，這種應(yīng)力腐蝕往往是由于錯(cuò)誤操作而引起的。例如化纖織物染色時(shí)，用氯化鈉作為助劑加入高溫高壓染色機(jī)中導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕。有些設(shè)備并不是在正常操作條件下被腐蝕破壞，而是在停止運(yùn)行期間由于含有氯化物的溶液冷凝和濃縮而產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。國外曾報(bào)道過不銹鋼設(shè)備在停車期間，由于殘留5%氯化物冷凝液，因而產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕

47、，并造成設(shè)備泄漏的例子。也有些壓力容器因?yàn)橛煤入x子較高的水作水壓試驗(yàn)，結(jié)果放水后殘留的液體被濃縮而產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕?！÷入x子引起的奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕，其裂紋通常都是穿晶型的，并且多數(shù)是分枝狀裂紋。,6. 低合金高強(qiáng)鋼的應(yīng)力腐蝕（1）天津石化公司石化二廠1000m3丙烯球罐的應(yīng)力腐蝕開裂　該球罐組裝后未進(jìn)行整體熱處理。其設(shè)計(jì)壓力2.16MPa、主體材質(zhì)為07MnCrMoVR、規(guī)φ12300×36mm。1996年1月投入

48、使用，1998年5月該球罐因混裝H2S嚴(yán)重超標(biāo)的粗丙烯（H2S含量達(dá)上千ppm），在很短的時(shí)間內(nèi)上溫帶縱縫出現(xiàn)穿透性裂紋而泄漏，開罐檢查發(fā)現(xiàn)球罐內(nèi)壁有數(shù)百條典型的應(yīng)力腐蝕裂紋。,（2）寧夏化工廠甲醇水分離器的應(yīng)力腐蝕開裂　甲醇水分離器操作壓力為7.8MPa，操作溫度為50~－40℃。介質(zhì)主要是H2、CO2、CO、CH3OH等。規(guī)格為φ1800×44×4300mm，材質(zhì)為07MnNiCrMoVDR。1996年初投用

49、。　1996年10月2日該設(shè)備在正常操作運(yùn)行時(shí)發(fā)生突發(fā)性爆炸起火。經(jīng)分析：雖然裂紋是在下筒節(jié)鼓肚區(qū)附近具有密集氣孔的長度×深度為240×30mm的陳舊斷口前沿15mm處啟裂，并沿HAZ粗晶區(qū)擴(kuò)展，但是在設(shè)備鼓肚前鋼材已存在嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕損傷，檢驗(yàn)表明：沿縱縫近縫區(qū)以鼓肚部位為中心的殘片斷面內(nèi)表面存在長約1m、深3~6mm的晶間開裂。這是因介質(zhì)中的H2S含量嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)要求（小于50ppm），有時(shí)達(dá)到1000ppm。

50、,（3）上海寶鋼650m3無水液氨球罐的應(yīng)力腐蝕裂紋　該球罐的設(shè)計(jì)壓力：1.724MPa，規(guī)格φ10700×44mm，材質(zhì)07MnCrMoVR，工作介質(zhì)為無水液氨。1998年4月投入運(yùn)行。1999年3月開罐檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：內(nèi)表面焊縫有3條裂紋，熱影響區(qū)有1條裂紋，母材有17處裂紋 （4）大慶石化公司1500m3丙烯球罐的裂紋　該球罐規(guī)格：φ14300×44mm，材質(zhì)：07MnCrMoVR，1999年4月投入使用。20

51、01年11月進(jìn)行開罐檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：下極板有三條長30~40mm、深1mm的裂紋，取樣管角焊縫內(nèi)壁有一處75×4mm的表面裂紋（初步判斷為應(yīng)力腐蝕裂紋），打磨至4mm時(shí)消除。,5.3 奧氏體不銹鋼焊接接頭的腐蝕5.3.1 概述原因——由于焊接接頭的化學(xué)成份不均勻，各部分存在電極電位差；組織不均勻，各部分耐蝕性能有差異；加上焊接殘余應(yīng)力的影響以及載荷下焊接接頭形狀引起的應(yīng)力集中的影響，使得焊接接頭成為壓力容器上易發(fā)生腐蝕的薄弱

52、部位。焊接接頭比母材更容易腐蝕的現(xiàn)象在碳鋼和不銹鋼中都是存在的，只不過發(fā)生在不銹鋼焊接接頭上的腐蝕現(xiàn)象更明顯，后果也更嚴(yán)重。典型類型——主要是晶間腐蝕和刀狀腐蝕。,5.3.2 焊縫及熱影響區(qū)的電極電位焊縫區(qū)是一對(duì)接觸電池。因?yàn)椴煌慕饘俨牧辖佑|在一起，又放在腐蝕介質(zhì)中，這樣一部分電極電位低的材料為陽極，產(chǎn)生腐蝕溶解，另一部分電極電位較高的材料為陰極，在腐蝕介質(zhì)中被保護(hù)。,,焊縫區(qū)域電位分布的基本形式,曲線a－－母材與焊縫區(qū)域在電

53、化學(xué)性質(zhì)上完全相同，排除了由于各部分電位不同引起的電化學(xué)腐蝕；曲線b－－焊縫金屬的電位比母材高，于是焊縫旁邊的母材被強(qiáng)烈腐蝕；曲線c－－母材電位比焊縫金屬的電位高，形成了大陰極（母材）與小陽極（焊縫金屬）的腐蝕電池。焊縫金屬因形成選擇性溶解而被迅速地腐蝕掉，曲線d－－兩種不同材料焊在一起，焊縫金屬的電位在兩種不同母材電位之間。,曲線e－－電位較低的陽極區(qū)，距離焊縫熔合線有一定的距離，相當(dāng)于未加穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼或加穩(wěn)定化元素

54、而未經(jīng)穩(wěn)定化處理的奧氏體不銹鋼在熱影響區(qū)中析出碳化鉻所造成的情況。曲線f－－電位較低的陽極區(qū)在熔合線上，則相當(dāng)于因焊接造成穩(wěn)定型奧氏體不銹鋼碳化鈦（碳化鈮）等溶解或鐵素體類不銹鋼敏化處理所帶來的結(jié)果。,5.3.3 焊接接頭的腐蝕類型,,,焊接接頭腐蝕的類型（a）均勻腐蝕；（b）焊縫局部腐蝕；（c）母材局部腐蝕；（d）熱影響區(qū)晶間腐蝕；（e）焊縫晶間腐蝕；（f）刀狀腐蝕均勻腐蝕上圖（a）具有單相或彌散狀的多相組織的金屬，當(dāng)全

55、部表面受到介質(zhì)均勻作用時(shí)產(chǎn)生的腐蝕稱均勻腐蝕，大多是發(fā)生在酸性環(huán)境中。,2. 局部腐蝕　當(dāng)合金成分或組織嚴(yán)重不均勻，或在局部區(qū)域有氣孔、裂紋、夾雜物等缺陷時(shí)，常常會(huì)引起局部腐蝕。這種腐蝕有時(shí)在焊縫上，有時(shí)在母材上，見圖（b）（c）。根據(jù)遭受腐蝕部分的大小和形狀可稱為點(diǎn)狀腐蝕和縫隙腐蝕。在許多場(chǎng)合下，點(diǎn)腐蝕與應(yīng)力腐蝕同時(shí)存在。 3. 晶間腐蝕　這是一種沿著晶間深入到金屬內(nèi)部的腐蝕。由于這種腐蝕在表面破壞很少，甚至覺察不出來，因而也是

56、最危險(xiǎn)的失效形式，在焊接接頭中常產(chǎn)生于熱影響區(qū)，有時(shí)也在焊縫中產(chǎn)生，見圖（d）（e）。晶界會(huì)迅速被溶解，晶粒也會(huì)隨著其晶界腐蝕程度的加劇脫落下來，以致在敲打時(shí)也不會(huì)發(fā)出金屬聲音。,4. 刀狀腐蝕　晶間腐蝕的另一種形式，它如同刀刃狀深入到內(nèi)部，故稱“刀狀腐蝕”或“刃狀腐蝕”，見圖（f）。發(fā)生部位：在緊鄰焊接接頭的熔合線母材一側(cè)的狹窄區(qū)域內(nèi)。尺寸：開始時(shí)寬度不過3~5個(gè)晶粒，逐漸擴(kuò)展，最大可達(dá)1~1.5mm。對(duì)電渣焊焊接接頭可達(dá)3~5

57、mm。危害：具有晶間破壞的性質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整條焊縫發(fā)生剝落，危害很大。原因：刀狀腐蝕的原因是在焊接接頭冷卻或多次焊接時(shí)，在狹窄的特定區(qū)域內(nèi)溶解在TiC中的碳析出和鉻結(jié)合成富鉻的碳化鉻相，造成貧鉻區(qū)，導(dǎo)致晶間腐蝕。是穩(wěn)定化不銹鋼一種特有的晶間腐蝕。,5.3.4 晶間腐蝕機(jī)理晶間貧鉻導(dǎo)致焊縫金屬產(chǎn)生晶間腐蝕。兩種情況：1)焊態(tài)時(shí)已有鉻的碳化物的沉淀，因而形成貧鉻層。易于出現(xiàn)在焊接線能量過大或多層焊的條件下。2)是在焊態(tài)時(shí)具有較

58、好的耐蝕性，卻在焊后經(jīng)受了敏化加熱的條件而出現(xiàn)鉻的碳化物的沉淀。此外還有一種非敏化態(tài)晶間腐蝕，腐蝕的發(fā)生與貧鉻無關(guān)。,1.第一種敏化態(tài)晶間腐蝕 容器制造過程中，如經(jīng)熱加工、焊接或熱處理，使不銹鋼材料在450~850℃溫度區(qū)域內(nèi)滯留，則碳的溶解度會(huì)降低，在晶粒邊界析出富鉻的碳化物相。誘發(fā)析出富鉻碳化物相的溫度區(qū)間稱為敏化區(qū)；敏化區(qū)的溫度稱為敏化溫度。奧氏體和雙相不銹鋼的敏化溫度為450~850℃，鐵素體不銹鋼的敏化溫度在850℃

59、以上。 2.第二種敏化態(tài)晶間腐蝕 不含穩(wěn)定化元素或含碳量較高的奧氏體不銹鋼，經(jīng)過焊接熱循環(huán)的作用，焊接接頭附近的母材會(huì)出現(xiàn)敏化區(qū)。敏化區(qū)是處在峰值溫度達(dá)到600~1000℃的部位。因?yàn)楹附邮且粋€(gè)快速的連續(xù)加熱過程，而鉻碳化物的沉淀是一個(gè)擴(kuò)散過程，需要足夠時(shí)間才能充分進(jìn)行，所以焊接時(shí)鉻碳化物的沉淀必然出現(xiàn)較大的“過熱度”。,3.非敏化態(tài)晶間腐蝕 奧氏體不銹鋼在固溶熱處理后（即固溶態(tài)或稱非敏化態(tài)），晶粒間并不存在富鉻碳化物等其他相

60、的情況下，有時(shí)也會(huì)發(fā)生晶間腐蝕（如在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中）。這與敏化態(tài)晶間腐蝕有著本質(zhì)的區(qū)別，被稱為非敏化態(tài)晶間腐蝕。非敏化態(tài)晶間腐蝕的主要原因是不銹鋼中磷、硅等元素在晶粒邊界的偏聚而引起的。,焊縫中δ相對(duì)晶間腐蝕通道的影響a)焊態(tài) b)敏化態(tài),5.3.5 焊縫金相組織對(duì)晶間腐蝕的影響(1)含碳量越高，晶間腐蝕傾向越大； (2)焊縫中穩(wěn)定化元素和碳的數(shù)量比值，要比母材規(guī)定值大一些才好； (3)單相奧氏體具有柱狀晶特征

61、，敏化處理后，出現(xiàn)的貧鉻層貫穿于晶粒之間構(gòu)成腐蝕介質(zhì)集中的腐蝕通道；　(4)焊縫為γ+δ雙相組織時(shí)樹枝晶被打散，對(duì)腐蝕介質(zhì)不構(gòu)成集中的腐蝕通道，晶間腐蝕傾向可以降低； (5)一般希望δ相的數(shù)量為3~12%比較適宜。5%左右的δ相是可以獲得比較滿意的抗晶間腐蝕性能的； (6)一般用金相法或磁性法檢測(cè)δ相的數(shù)量。也常用焊縫組織圖，即舍夫勒?qǐng)D或德龍圖來進(jìn)行估算。 (7)但δ相的存在會(huì)引起兩個(gè)問題：σ相脆化和δ相選擇性腐蝕。,5.

62、3.6 刀狀腐蝕機(jī)理詳述1、現(xiàn)象和識(shí)別：在含Ti,Nb的Cr-Ni奧氏體不銹鋼焊縫與母材之交界處的很窄區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，而母材和焊縫本身則腐蝕輕微，甚至未見腐蝕，金相顯微鏡下觀察可見敏化態(tài)晶間腐蝕的特徽。研究表明，含Ti的Cr-Ni不銹鋼，無論是在氧化性介質(zhì)，還是在還原性介質(zhì)中，均可產(chǎn)生刀狀腐蝕。,焊接熱影響區(qū)碳化物的分布（模擬線能量20KJ/cm的熱循環(huán)，并經(jīng)650℃-50小時(shí)敏化處理）,2、機(jī)理： 含Ti(Nb)的C

63、r-Ni奧氏體不銹鋼固溶處理后鋼中的Ti（或Nb）大都以TiC(NbC)的形式存在。但經(jīng)焊接后，與焊縫相鄰的高溫（>=1150℃）狹窄區(qū)域內(nèi)TiC(NbC)就會(huì)分解(高溫過熱)，鋼中碳便會(huì)溶于奧氏體基體中。在隨后的冷卻過程中，當(dāng)此高溫區(qū)通過450~850℃，即敏化溫度范圍時(shí)，又會(huì)有大量富鉻的M23C6(Cr23C6)沿晶界析出（中溫敏化），從而導(dǎo)致晶界鉻的貧化，在介質(zhì)作用下便會(huì)出現(xiàn)刀狀腐蝕。因此，刀狀腐蝕系含Ti(Nb)的Cr-N

64、i奧氏體不銹鋼在焊縫熔合線上出現(xiàn)的一種晶間腐蝕，是鋼中TiC(NbC)分解，Ti和C溶解，隨后富鉻的M23C6析出，形成貧鉻區(qū)的結(jié)果。本質(zhì)上與敏化態(tài)晶間腐蝕沒有區(qū)別。,3.防止產(chǎn)生刀蝕的措施(1)選材：最好采用超低碳不銹鋼。有穩(wěn)定化元素的鋼，其含碳量一般希望小于0.06%以下。(2)調(diào)整焊接工藝：減少近縫區(qū)過熱、避免在焊接過程中產(chǎn)生“中溫敏化” 。例如，面向腐蝕介質(zhì)的焊縫要最后焊接，盡可能避免交叉焊縫，減少焊縫的接頭等。雙面焊縫中接

65、觸腐蝕介質(zhì)的一面焊縫無法安排在最后焊接時(shí)，應(yīng)調(diào)整焊縫尺寸形狀及焊接規(guī)范，使第二面焊縫所產(chǎn)生的敏化溫度區(qū)（600~1000℃）不落在第一面焊縫表面的過熱區(qū)上，否則就會(huì)產(chǎn)生刀蝕。(3)熱處理：對(duì)于難以避免在敏化溫度（450~850℃）下工作的容器，也可通過焊后穩(wěn)定化處理改善其抗蝕性能。,,,第二面焊縫的敏化區(qū)對(duì)刀蝕的影響,,另一種焊接過程中產(chǎn)生“中溫敏化”的情況,5.3.7防止晶間腐蝕的措施1、奧氏體不銹鋼(1)降低含碳量，提高鋼的純