Raisons de la rouille des vannes papillon pendant l'utilisation

Les vannes papillon en acier inoxydable rouilleront inévitablement pendant l'utilisation. Il est très important de savoir ce qui cause la rouille de la vanne papillon en acier inoxydable. Grâce à l'analyse de la structure matérielle de la vanne papillon, du test de traitement thermique, du SEM et d'autres panneaux de test. Parce que les carbures le long des joints de grains dans le matériau de la vanne précipitent pour former une zone de sous-marquage, c'est la raison de la corrosion de la vanne papillon en acier inoxydable.

La vanne papillon en acier inoxydable en CF8 est corrodée lors de l'utilisation. Acier inoxydable austénitique après traitement thermique normal, le tissu doit être à température ambiante Autriche's corps, bonne résistance à la corrosion. Afin d'analyser la cause de la rouille vanne papillon, un échantillon a été prélevé dessus pour analyse.

1Méthode de test

Échantillonnage pour l'analyse de la composition chimique (pour juger s'il répond aux exigences de la norme), inspection de la structure métallographique, test du processus de traitement thermique et analyse SEM.

2Résultats des tests et analyse

2.1Composition chimique

Les résultats de l'analyse de la composition chimique et la composition standard sont indiqués dans"Table1".

2.2 Analyse métallographique

Des spécimens métallographiques ont été découpés dans la vanne papillon rouillée. Après broyage et polissage, ils ont été corrodés avec une solution aqueuse de chlorure ferrique et observés et analysés au microscope métallographique Neophot-32. La structure métallographique est composée d'austénite et d'une autre espèce de composition de précipité. Théoriquement parlant, l'acier inoxydable austénitique devrait obtenir une structure austénitique uniforme après un traitement thermique normal. Il existe deux types de jugements sur la structure d'un autre précipité qui apparaît dans l'organisation : un est la phaseσ, et l'autre est le carbure. Les conditions de phase et de formation du carbure sont différentes, mais elles ont toutes une caractéristique commune, à savoir la sensibilité de l'acier inoxydable austénitique à la corrosion intergranulaire.

Tout d'abord, la méthode de panachure est utilisée pour identifier la phase. En utilisant une solution aqueuse alcaline de sel de sang rouge (10 g de sel de sang rouge, 10 g d'hydroxyde de potassium, 100 ml d'eau), après avoir fait bouillir l'échantillon dans ce réactif pendant 2 à 4 minutes, la ferrite est jaune, les carbures sont corrodés et l'austénite est de couleur vive, la phase change du brun au noir. morphologie, et aucun changement significatif n'a été trouvé. Par conséquent, il a été décidé d'utiliser la méthode de traitement thermique pour tester davantage l'analyse du visage.

2.3 Analyse de test de traitement thermique

La sigmaphase est un composé intermétallique avec approximativement le même rapport atomique fer/chrome. La composition chimique, la ferrite, la déformation à froid et le changement de température affectent tous la formation de la phase à des degrés variables. La méthode de coloration a été utilisée pour tester, et le changement de phase de précipitation n'était pas évident sous le microscope, la méthode de traitement thermique a donc été utilisée pour identifier la phase. Selon les informations pertinentes, la phase est généralement formée pendant le vieillissement à long terme à 500 ~ 800℃C'est parce que le vieillissement à des températures plus élevées est propice à la diffusion du chrome. Le chauffage de la phase à une température plus élevée commencera à se dissoudre, et la dissolution doit être d'au moins 920℃ou plus.Le chauffage à une température stable supérieure à la phaseσ peut l'éliminer.Bien qu'il faille beaucoup de temps pour former la phaseσ, l'élimination de la phaseσne nécessite généralement qu'un temps de chauffage court.Selon cette théorie, un processus de traitement thermique a été développé pour observer si la phase précipitée dans la structure peut être éliminé. L'échantillon coupé de la vanne papillon est chauffé à 940℃, conservée 30 minutes, puis observée et analysée au microscope métallurgique Neophot-32. Après le traitement thermique, la phase précipitée dans l'échantillon n'est pas éliminée et la morphologie d'origine est conservée, ce qui prouve que la phase précipitée dans la structure peut ne pas être asigmaphase.

2.4 Analyse SE

Parfois, l'acier à phase sigma ne peut être distingué par aucune méthode de teinture. Elle peut être identifiée par la méthode d'analyse SEM. Puisqu'il est connu que la phase est un composé de fer et de chrome, avec une teneur en chrome de 42% à 48%, les éléments constitutifs et leurs teneurs de la phase inconnue sont mesurés par ESD analyse qualitative et quantitative, de manière à déterminer la phase inconnue.

Les résultats de l'analyse quantitative des micro-zones de la matrice et des précipités sont présentés dans"Table2".

L'analyse EDS a montré que la quantité de précipité contenant du chrome était de 33,6 %, significativement plus élevée que dans la matrice, la teneur en Cr de 16,3 %, tandis que la quantité de phase contenant du chrome est de 42 % à 48 %, niant ainsi les précipités en tant que phase. Sur la base des résultats du test de teinture et le test de traitement thermique, on pense que la phase précipitée dans la structure de la vanne papillon en acier inoxydable n'est pas la phase. Observée par SEM, la phase précipitée est une sorte de structure eutectique, qui est principalement du carbure de chrome.

La vanne papillon en acier inoxydable est en acier inoxydable austénitique nickel-chrome, qui est généralement utilisé à l'état de solution solide. A température ambiante, sa structure est austénitique. L'acier inoxydable austénitique a une bonne résistance à la corrosion dans une large gamme de milieux corrosifs, en particulier dans l'atmosphère. Les raisons de la corrosion des vannes papillon en acier inoxydable sont les suivantes :

①Sur la base des résultats des tests ci-dessus, il peut être déterminé que la phase précipitée dans la structure du matériau de la vanne papillon n'est pas la phase, de sorte que le phénomène de rouille de la vanne papillon n'est pas causé par la phase.

②Grâce à l'observation SEM, il est confirmé que la phase précipitée dans la structure de la vanne papillon est principalement du carbure de chrome, et cette structure eutectique est distribuée le long du joint de grain. Les résultats de l'analyse EDS montrent que la teneur en chrome de ce carbure distribué sur le joint de grain est significativement supérieur à celui de la matrice.Ce carbure est de type M23C6.Avec la précipitation des carbures et sans ajout de diffusion de chrome, les carbures de chrome précipitent le long des joints de grains d'austénite, formant une zone appauvrie en chrome autour des carbures, de sorte que les joints de grains d'acier inoxydable austénitique sont facilement corrodées. Par conséquent, le carbure précipité le long du joint de grain est la principale cause de la rouille de la vanne papillon.

③Pour l'acier inoxydable austénitique après traitement en solution, car la plupart des carbures sont dissous lorsqu'ils sont chauffés à haute température, l'austénite est saturée d'une grande quantité de carbone et de chrome, et l'austénite est fixée en raison du refroidissement rapide qui s'ensuit, de sorte que le matériau a un beaucoup de La résistance à la corrosion du quotient. Par conséquent, le processus de traitement thermique doit être strictement contrôlé. Pendant le traitement en solution, la pièce est chauffée à un recul élevé pour dissoudre complètement le carbure, puis refroidie rapidement pour obtenir une structure d'austénite uniforme. Après le traitement en solution, si un refroidissement lent est utilisé, le carbure de chrome précipitera le long de la limite des grains pendant le refroidissement processus, ce qui entraînera une diminution de la résistance à la corrosion du matériau.