Grunnleggende sprekker av austenittisk rustfritt stål
Grunnleggende sprekker introduksjon
Grunnleggende sprekker av austenittisk rustfritt stål er en miljøhjelpende feilmodus som ofte blir oversett når du spesifiserer konstruksjonsmaterialer. Denne feilmodusen er en av de eldste formene for stresskorrosjonssprekker i stål og stammer fra de første dagene av damplokomotiver da det resulterte i eksplosjonen av sterkt naglet kjeler.
Alkaliske forhold utbredt
Alkaliske eller sterkt alkaliske prosesser som er vanlige i mange bransjer, involverer konsentrasjoner av natriumhydroksyd (NaOH), kaliumhydroksyd (KOH) og kalsiumhydroksyd (Ca (OH) 2). Alkaliske forhold med høy temperatur (større enn 50% alkali) er vanlige i bransjer som produserer alkalier, aluminiumoksyd, raffinerier, kjernekraftverk, masse og papir, tekstilproduksjon og som avløpsrensere.
Forhold til sprekkdannelse
Austenittiske rustfrie stål er veldig motstandsdyktige mot de korrosive egenskapene til NaOH inntil konsentrasjoner på omtrent 50% og temperaturer på 93 grader (199 grader F). Over denne temperaturen viser austenittisk rustfrie stål ustabil passivering som kan føre til alvorlig generell korrosjon. Over omtrent 93 grader er konvensjonelle rustfrie stål også utsatt for grunnleggende sprekker.
Identifisering av grunnleggende sprekker
Å bestemme årsaken til svikt er en kompleks oppgave, spesielt for grunnleggende sprekker i austenittisk rustfrie stål. Denne feilmodus er brudd gjennom kornet (gjennom-kornet), men avhengig av forhold kan overgang til intergranulær (langs korn-gran) sprekkutbredelse, spesielt ved høyere temperaturer.
Forebygging av grunnleggende sprekker
Når det er mistenkt forhold for grunnleggende sprekker eller er blitt identifisert som grunnårsaken, velges ofte en metallurgisk løsning. Duplex rustfrie stål vurderes først, ettersom de har en to-fase mikrostruktur bestående av omtrent en 50/50 blanding av ferritt og austenittkorn. Selv om den generelle korrosjonsmotstanden til disse legeringene kan være litt lavere enn for austenittiske legeringer, ser det ut til at grunnleggende sprekker er mindre vanlig i 2205, 2304 og 2906 legeringer.
Legeringer med høyere nikkelinnhold, for eksempel 20cb, Al -6 Xn, 904L, 800 og 825 -legeringer, er mer motstandsdyktige mot alkalisk korrosjon og sprekker enn 300 -serien rustfrie stål.
Nikkel- og nikkelbaserte legeringer blir generelt vurdert for bruk i mer alvorlige miljøer. Kommersielt rene nikkellegeringer 200 og 201 er de mest motstandsdyktige mot alkalinitet, men legering 200 er mottakelig for intergranulær korrosjon i konsentrert alkalinitet over 300 grader (572 grader F). Legering 600 kan lide av alkalisk sprekker i varm alkalinitet ved 150-200 grad (302-392 grader F), og sprekker kan oppstå ved høyere temperaturer under avgassingsforhold.
Nikkel-kobber-legeringer, som legeringer 400 og K500, er ganske motstandsdyktige mot etsende miljøer, og nærmer seg den fra nikkellegering 200. Imidlertid, med veldig høye spenninger og temperaturer på omtrent 215 grader (419 grader F), kan disse materialene oppleve korrosjonssprekker.
Til slutt har det blitt brukt å redusere mengden alkalisk materiale ved å tilsette fosfater i kjelevann for å redusere potensialet for alkalisk sprekker.
