L'acier inoxydable austénitique présente une bonne résistance à la corrosion car il contient beaucoup de chrome et peut former un film d'oxyde dense. Lorsque le Cr18% et le Ni8% sont contenus, une structure austénitique unique peut être obtenue. Par conséquent, l'acier inoxydable austénitique présente une bonne résistance à la corrosion, une bonne plasticité, de bonnes performances à haute température et de bonnes performances de soudage. Cependant, dans différentes conditions de travail, les joints soudés en acier inoxydable austénitique [...]
L'acier inoxydable austénitique présente une bonne résistance à la corrosion car il contient beaucoup de chrome et peut former un film d'oxyde dense.
Lorsque le Cr18% et le Ni8% sont contenus, une structure austénitique unique peut être obtenue. Par conséquent, l'acier inoxydable austénitique présente une bonne résistance à la corrosion, une bonne plasticité, de bonnes performances à haute température et de bonnes performances de soudage.
Cependant, dans différentes conditions de travail, les joints soudés en acier inoxydable austénitique sont souvent confrontés à des problèmes particuliers, qui sont susceptibles d'entraîner des défauts de construction, tels que corrosion intergranulairela corrosion sous contrainte, la corrosion au couteau, les fissures à chaud dues au soudage, la fragilisation en phase α, etc.
La corrosion intergranulaire est l'un des problèmes de corrosion les plus importants de l'acier inoxydable austénitique. Une fois que la corrosion intergranulaire se produit, la résistance de l'acier est pratiquement perdue lorsqu'elle est grave, et la fracture intergranulaire se produit lorsqu'une certaine contrainte est appliquée.
La principale cause de la corrosion intergranulaire de l'acier austénitique est l'usure de l'acier. soudage de l'acier inoxydable est la précipitation du carbure de chrome.
Lorsque l'acier inoxydable austénitique est sensibilisé à une température comprise entre 500 et 800 ℃, la vitesse de diffusion du carbone en solution solide sursaturée vers le joint de grain est plus rapide que celle du chrome.
Près du joint de grain, le carbure (Cr, Fe) 23c6 est synthétisé avec du chrome et précipité au joint de grain, formant le phénomène de carence en chrome près du joint de grain.
Lorsque la teneur en chrome dans cette zone diminue en dessous de la teneur limite requise pour la passivation (w (CR) 12.5%), la corrosion dans cette zone s'accélère et une corrosion intergranulaire se forme.
La corrosion intergranulaire dans la zone de température de sensibilisation de la zone affectée thermiquement se produit dans la plage de température de pointe de chauffage de 600 ~ 1000 ℃ dans la zone affectée thermiquement.
La raison de la corrosion intergranulaire est toujours la précipitation de carbure de chrome au niveau de la paroi de la chambre de combustion. austénite limite du grain.
Les principales mesures préventives visant à réduire et à prévenir la corrosion intergranulaire sont les suivantes :
① Adopter des mesures de processus telles que la petite spécification (petit courant, grand courant) vitesse de soudage) et le soudage multipasse ;
② Essayer de réduire la teneur en carbone dans les métaux de base et les métaux non ferreux. matériaux de soudageet utiliser des matériaux de soudage dont la teneur en C est inférieure à 0,03% ;
③ La soudure passe d'une soudure simple à une soudure simple. austénite à la double phase austénite et ferrite. La vitesse de diffusion du Cr dans la ferrite est plus rapide que dans l'austénite.
Par conséquent, le chrome se diffuse plus rapidement vers le joint de grain dans la ferrite, ce qui réduit le phénomène de carence en chrome au joint de grain de l'austénite ;
④ L'ajout de Ti, Nb et d'autres éléments ayant une plus grande affinité avec le carbone que le chrome à l'acier et aux matériaux de soudage peut former des composés stables avec le carbone, afin d'éviter une carence en chrome au niveau du joint de grain de l'austénite.
La corrosion fissurante sous contrainte de l'acier inoxydable est le comportement de corrosion le plus néfaste.
Il n'y a pas de déformation lors de la fissuration.
Les accidents sont souvent soudains et leurs conséquences sont graves.
De nombreux facteurs influencent la fissuration par corrosion sous contrainte de l'acier inoxydable dans des conditions de service, notamment la composition, la structure et l'état de l'acier, le type de milieu, la température, la concentration, les propriétés de contrainte, la taille et les caractéristiques structurelles.
① Éviter les assemblages violents, les chocs mécaniques et les brûlures d'arc, et réduire les déformations et les contraintes liées au travail à froid ;
② Contrôler strictement les impuretés dans le milieu et l'environnement (notamment le chlorure, le fluorure, etc.) ;
③ Sélection raisonnable des matériaux (métal de base et matériau de soudage) : éviter le grossissement du grain et le durcissement. structure de la martensite;
④ La soudure est bien formée et ne présente pas de concentration de contraintes (telles que des contre-dépouilles) ;
⑤ Organiser raisonnablement la séquence de soudage pour réduire la tension ;
⑥ Traitement anticorrosion : ajout d'un inhibiteur de corrosion au niveau du revêtement, du revêtement intérieur ou de la protection cathodique.
La fissure à chaud de l'acier inoxydable austénitique est principalement une fissure cristalline, qui se produit pendant la solidification du métal soudé et du métal liquide.
À ce moment-là, il y a du cristal primaire dans l'eutectique du point de fusion, principalement entre les dendrites. Il y a trois causes principales :
① S, P et C forment un eutectique à bas point de fusion avec Ni (par exemple, le point de fusion de NIS + Ni est de 644 ℃) pour affaiblir la résistance des joints de grains ;
② L'acier inoxydable austénitique présente une grande distance entre le liquidus et le solidus, un long temps de cristallisation, une forte directionnalité de la dendrite et une ségrégation facile des éléments d'impureté ;
③ L'acier a une faible conductivité thermique et un grand coefficient de dilatation linéaire, ce qui facilite l'apparition de contraintes.
① Contrôler strictement la teneur en soufre et en phosphore du métal de base et du matériel de soudage ;
② La structure duplex d'environ 5% ferrite est produite dans la soudure, ce qui perturbe la direction du cristal colonnaire de l'austénite ;
③ Mesures technologiques : utiliser une électrode alcaline et de petites spécifications (faible courant, soudage rapide) pour éviter les fissures thermiques.
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La teneur en ferrite dans le métal de soudure de l'acier austénitique est non seulement liée à la formation de la fragilisation de la phase α(σ)et à la résistance thermique, mais elle affecte aussi directement la résistance à la fissuration à chaud de l'assemblage.
Lorsque la pièce est chauffée à haute température pendant un certain temps, la phase σ fragile précipite.
Plus le temps de chauffage est long, plus le temps de séjour à haute température est long et plus la précipitation est importante, ce qui affectera sérieusement les propriétés mécaniques du joint.
Du point de vue de la résistance à la fissuration thermique, une certaine quantité de ferrite est nécessaire dans le métal soudé, mais plus la teneur en ferrite est faible, mieux c'est du point de vue de la fragilisation de la phase α et de la résistance thermique.
Par conséquent, pour les joints soudés avec des exigences de résistance à haute température, la teneur en ferrite doit être strictement contrôlée. Dans certains cas, il faut utiliser un métal de soudure austénitique.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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