浅谈伸缩接头锈蚀原因分析及解决方法

摘要：伸缩接头连接不锈钢蝶阀在使用过程中出现锈蚀现象。经过金相组织分析、染色试脸、热处理试脸、SEM等试验分析，找到了材料锈蚀的关键因素是因为材料中沿晶界的碳化物析出形成贫铬区，从而造成不不锈钢蝶阀锈蚀。

    材质为CF8M的不锈钢蝶阀在使用过程中出现锈蚀现象。奥氏体不锈钢经正常热处理后，室温下组织应为奥氏体，耐蚀性能很好。为了分析蝶阀的锈蚀原因，在其上取样进行分析。

    1试验方法

    取样进行化学成分分析(判断是否符合标准要求)、金相组织检查、热处理工艺试验及SEM分析。

    2试验结果及分析

    2.1化学成分

    化学成分分析结果及标准成分。

    2.2金相分析

    从出现锈蚀现象的蝶阀上切取了金相试样，经磨制抛光后，用三氯化铁水溶液腐蚀，在Neophot-32金相显徽镜上观察分析，其金相组织由奥氏体与另一种析出物组成。从理论上讲奥氏体不锈钢经正常热处理后，应得到均一奥氏体组织。组织中出现的另一析出物究竟是何组织，有两种判断：一是σ相，另一种是碳化物。σ相与碳化物形成的条件不同，但都具有一个共同的特点，那就是造成奥氏体不锈钢对晶间腐蚀的敏感性。

    首先采用了杂色法进行σ相的鉴别。采用碱性赤血盐水溶液(赤血盐10g+氢氧化钾10g+水100ml)，试样在该试剂中煮沸2~4min后，铁素体呈黄色，碳化物被腐蚀，奥氏体呈光亮色，σ相由褐色变为黑色。用上述方法将从蝶阀上切取的试样在碱性赤血盐水溶液中煮沸4min后，在显徽镜下观察，析出物保持了原形貌，未发现明显变化。因此决定采用热处理的方法进一步试脸分析。2.3热处理试验分析

    σ相是一种铁铬原子比例大致相等的金属间化合物。化学成分、铁素体、冷变形、温变都不同程度地对σ相形成产生影响。采用染色法试验，在显微镜下观察析出相变化不明显，故采用了热处理的方法来鉴别σ相。有关资料介绍，σ相通常是在500~800℃长期时效中形成的。这是因为较高的温度下时效有利于铬的扩散。再高温度加热σ相将开始溶解，溶解完毕至少要在920℃以上。在高于σ相的稳定温度加热可使之消除。形成σ相所需时间虽然很长，但消除σ相一般只要短时间加热即可。根据这一理论，制定了热处理工艺，观察组织中的析出相是否可以消除。将从蝶阀上切取的试样加热到940℃，保温30min，然后在Neophot-32金相显微镜上观察分析。经热处理后的试样中的析出相没有消除，并保持原形貌，由此证明了该组织中的析出相有可能不是σ相。

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