Причины появления ржавчины на дисковых затворах во время использования

Дроссельные заслонки из нержавеющей стали неизбежно ржавеют во время использования. Очень важно выяснить, что вызывает ржавчину дроссельной заслонки из нержавеющей стали. Посредством анализа структуры материала дроссельной заслонки, испытания термообработки, SEM и других испытательных панелей. Поскольку карбиды по границам зерен в материале клапана осаждаются, образуя зону субмаркировки, это является причиной коррозии дроссельной заслонки из нержавеющей стали.

Дроссельная заслонка из нержавеющей стали, изготовленная из CF8M, подвергается коррозии во время использования. Аустенитная нержавеющая сталь после нормальной термообработки ткань должна быть при комнатной температуре и хорошей коррозионной стойкости. дроссельная заслонка, на ней была взята проба для анализа.

1 Метод испытаний

Отбор проб для анализа химического состава (оценка соответствия требованиям стандарта), металлографическая проверка структуры, испытание процесса термообработки и анализ с помощью электронного микроскопа.

2 Результаты испытаний и анализ

2.1 Химический состав

Результаты анализа химического состава и стандартный состав показаны в" Table1" ;.

2.2 Металлографический анализ

Металлографические образцы были вырезаны из заржавевшей дроссельной заслонки. После шлифовки и полировки они подверглись коррозии водным раствором хлорида железа и наблюдались и анализировались на металлографическом микроскопе Neophot-32. Металлографическая структура состоит из аустенита и другого осадка состава. Теоретически аустенитная нержавеющая сталь должна получить однородную аустенитную структуру после нормальной термообработки. Существуют два вида суждений о структуре другого осадка, который появляется в организации: - это σ-фаза, а другой - карбид. σ-фаза и условия образования карбида различны, но все они имеют общую черту, а именно чувствительность аустенитной нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии.

Во-первых, для определения фазы σ используется метод пестроты. При использовании щелочного водного раствора красной соли крови (10 г красной соли крови 10 г гидроксида калия 100 мл воды) после кипячения образца в этом реагенте в течение 2–4 минут феррит становится желтым. карбиды корродированы, аустенит имеет яркий цвет, σ-фаза меняется с коричневой на черный. Образец, вырезанный из дроссельной заслонки, кипятился в щелочном растворе красной крови указанным выше способом в течение 4 минут, а затем наблюдался под микроскопом, осадки сохранили свой первоначальный вид. морфологии и каких-либо существенных изменений не обнаружено, поэтому было решено использовать метод термообработки для дальнейшей проверки анализа лица.

2.3 Анализ теста на тепловую обработку

Сигмафаза представляет собой интерметаллическое соединение с примерно одинаковым атомным отношением железа к хрому. Химический состав, феррит, холодная деформация и изменение температуры влияют на образование фазы в разной степени. Для тестирования использовался метод окрашивания, и изменение фазы осаждения не было очевидным. под микроскопом, поэтому для идентификации σ-фазы использовался метод термообработки. Согласно соответствующей информации, σ-фаза обычно образуется при длительном старении при 500 ~ 800℃Это связано с тем, что старение при более высоких температурах способствует диффузии хрома. Нагрев σ-фазы при более высокой температуре начнет растворяться, и растворение должно быть не менее 920℃Нагрев при стабильной температуре выше, чем у фазы σ, может ее устранить. Несмотря на то, что для образования фазы σ требуется много времени, для удаления фазы σ обычно требуется только короткое время нагрева. в конструкции можно исключить. Образец, вырезанный из дроссельной заслонки, нагревается до 940 ° С.℃, выдерживали в течение 30 минут, а затем наблюдали и анализировали на металлургическом микроскопе Neophot-32. После термообработки осажденная фаза в образце не удаляется и сохраняется первоначальная морфология, что доказывает, что осажденная фаза в структуре не может быть асигмафазной.

2.4 SEM анализ

Иногда сигмафазу стали не отличить никаким методом окрашивания. Его можно идентифицировать с помощью метода SEM-анализа. Поскольку известно, что σ-фаза представляет собой соединение железа и хрома с содержанием хрома от 42% до 48%, составляющие элементы и их содержание в неизвестной фазе измеряются с помощью количественного и качественного анализа EDS, чтобы определить неизвестную фазу.

Результаты количественного анализа матрицы и осадков на микроплощадках показаны в" Таблице2" ;.

EDSанализ показал, что количество хромосодержащего осадка составило 33,6%, что значительно выше, чем в матрице Crcontent 16,3%, в то время как количество хромсодержащей фазы составляет 42-48%, что исключает возможность осаждения как σ-фазы. и испытание на термообработку, предполагается, что осажденная фаза в структуре дроссельной заслонки из нержавеющей стали не является σ-фазой. По данным СЭМ, осажденная фаза представляет собой своего рода эвтектическую структуру, которая в основном представляет собой карбид хрома.

Дроссельная заслонка из нержавеющей стали изготовлена ​​из никель-хромовой аустенитной нержавеющей стали, которая обычно используется в твердом растворе. При комнатной температуре ее структура является аустенитной. Аустенитная нержавеющая сталь обладает хорошей коррозионной стойкостью в широком диапазоне агрессивных сред, особенно в атмосфере. Причины коррозии дисковых затворов из нержавеющей стали следующие:

①На основании результатов вышеупомянутых испытаний можно определить, что осажденная фаза в структуре материала дроссельной заслонки не является σ-фазой, поэтому явление ржавчины дисковой заслонки не вызвано σ-фазой.

②С помощью SEMobservation было подтверждено, что осажденная фаза в структуре дроссельной заслонки представляет собой в основном карбид хрома, и эта эвтектическая структура распределена вдоль границы зерен. Результаты EDS-анализа показывают, что содержание хрома в этом карбиде, распределенном по границе зерен, значительно Этот карбид относится к типу M23C6. С выделением карбидов и без добавления диффузии хрома карбиды хрома выделяются по границам зерен аустенита, образуя обедненную хромом зону вокруг карбидов, так что границы зерен аустенитной нержавеющей стали легко корродируют, поэтому карбид, осажденный по границам зерен, является основной причиной ржавления дроссельной заслонки.

③Для аустенитной нержавеющей стали после обработки на твердый раствор, поскольку большая часть карбидов растворяется при нагревании при высокой температуре, аустенит насыщается большим количеством углерода и хрома, а теаустенит фиксируется за счет последующего быстрого охлаждения, так что материал имеет lot of Коррозионная стойкость фактора. Следовательно, процесс термообработки должен строго контролироваться. Во время обработки на твердый раствор заготовка нагревается до сильного отступа для полного растворения карбида, а затем быстро охлаждается для получения однородной структуры аустенита. После обработки на твердый раствор, если используется медленное охлаждение, карбид хрома будет осаждаться вдоль границы зерен во время охлаждения. процесс, который приведет к снижению коррозионной стойкости материала.