316 isitish moslamasi trubkasi 60 daraja haroratda yuqori-xloridli (5000 ppm) suvda chuqurchaga chidamliligini nazorat qilish eritmasini tavlagandan keyin delta ferritning hajm ulushi qanday saqlanadi

Ikki fazali mikro tuzilma korroziya omili sifatida

Ostenit matritsasida saqlangan delta ferritning hajm ulushi yuqori xloridli muhitlar uchun 316 zanglamaydigan po'lat bilan qoplangan elektr isitish quvurlari, shu jumladan dengiz suvi isitgichlari (taxminan 20 000 ppm Cl⁻ (taxminan 20 000 ppm Cl⁻) (daqiqada 20 000 kl⁻) {50,0}{50,0}) zanglamaydigan po'lat bilan qoplangan elektr isitish quvurlarining chuqurlikka chidamliligida muhim, lekin tez-tez e'tibordan chetda qoladigan omil hisoblanadi. ppm Cl⁻) yoki sanoat sho'r suv isitgichlari. Delta ferrit (d-ferrit) qotishma tarkibiga (xususan, xrom-nikel ekvivalenti nisbati) qarab, qattiqlashuv jarayonida hosil boʻladigan va eritma tavlanishidan keyin qolishi mumkin boʻlgan tana markazlashtirilgan kubik (BCC) fazadir. O'rtacha delta ferrit tarkibi (3-8%) payvand chokining issiq yorilishiga qarshilik uchun qulaydir. Delta ferrit ostenitga qaraganda xlorid sharoitida chuqurlikka kamroq chidamli. 60 ° C da yuqori xloridli suvda delta ferrit darajasi > 5-8% bo'lganida, chuqurlashish potentsiali 100 - 200 mV ga kamayadi va chuqurning tarqalish tezligi 2 - 3. marta ortadi.

Selektiv delta ferrit hujumining mexanizmi

316 zanglamaydigan po'latdagi delta ferritning kimyoviy tarkibi atrofdagi ostenitdan farq qiladi. Ferrit xromda ko'p (ferritda taxminan 26{9}}28% Cr bilan solishtirganda ferritda 15-18% Cr ostenitda), lekin nikelda kamaygan (ferritda 3-6% Ni, ostenitda 10-14% Ni bilan solishtirganda) va molibdenda (2,0% molibdenda) ko'p. ostenitda 2,0-2,5% Mo). Yuqori xlorid sharoitida delta ferrit pastroq molibden va nikel konsentratsiyasiga ega va shuning uchun ostenitga nisbatan anodikdir. Ferritdagi passiv plyonka ostenitga qaraganda kamroq barqaror bo'lib, kristall tuzilishi farqlanadi (BCC va FCC). Chuqurlarning afzalligi ferrit-ostenit fazasi chegarasida paydo bo'lib, keyin ostenitni buzilmasdan qoldirib, ferrit fazasi bo'ylab tez o'tadi. Natijada, ferrit tanlab yo'q qilinadigan xarakterli "g'ubka" yoki "selektiv yuvish" morfologiyasi olinadi, natijada devor qalinligi bo'ylab bir xil chuqurchaga qaraganda tezroq tarqaladigan o'zaro bog'langan teshiklar tarmog'i paydo bo'ladi.

Delta ferrit va pitting qarshiligi o'rtasidagi miqdoriy korrelyatsiya

Turli xil delta ferrit tarkibiga ega bo'lgan 316 trubkaning chuqurlik ko'rsatkichi (Ni ekvivalentini nazorat qilish uchun kompozitsiyaning kichik o'zgarishlari bilan boshqariladi) simulyatsiya qilingan dengiz suvida (5000 ppm Cl-, pH 7,5, 60 daraja) 5000 soatlik boshqariladigan cho'milish sinovi bilan baholandi.

Delta ferrit hajmining ulushi (%) Kritik chuqurlik harorati (daraja , 5000 ppm chuqurlashish potentsiali 60 daraja (mV ga nisbatan SCE, 5000 ppm Cl-) 5000 soatdan keyin maksimal chuqurlik chuqurligi (mkm) Devorga teshilish vaqti (100 mppm) Cl⁻, 60 daraja xizmat<1 (totally austenitic) 65-70 250-300 <20 >35 yil Ha
1-3 60-65 230-280 20-40 15-30 yil Ha 3-5 55-60 200-250 40-70 8-15 yil Qabul qilinadigan 5-8 50-55 170-210 70-120 5-8 yilMarginal 8-10 45-50 150-180 120-180 3-5 yil Tavsiya etilmaydi
10-15 40-45 120-150 180-250 2-3 yil Qabul qilinmaydi
15-20 35-40 100-130 250-350 1.5-2 years Unacceptable >20 <35 <100 >350 <1.5 years Unacceptable 
Xlorid konsentratsiyasining delta ferrit bardoshliligiga ta'siri

Xlorid konsentratsiyasini oshirish delta ferritning zararli ta'sirini oshiradi. Agar siz xlorid miqdorini kamaytirsangiz, ko'proq ferrit olishingiz mumkin. Quyidagi jadval turli xil xlorid konsentrasiyalarida va 60 darajada 5 yillik xizmat ko'rsatish uchun maksimal ruxsat etilgan delta ferritni ko'rsatadi.

Xlorid konsentratsiyasi (ppm) 5 yillik umr uchun maksimal delta ferrit (%), agar ferrit chegaradan oshib ketsa, tavsiya etilgan qotishma alternativi<1,000 <15 Standard 316None required 1,000-3,000 <8 316 with Ni adjustment 316L (similar) 3,000-5,000 <5 316L with regulated chemistry Duplex 2205 5,000-10,000 <3 316L (low ferrite grade) Duplex 2205 or 904L
10,000-20,000 <1 316 marginal Duplex 2205 or titanium >20 000 (dengiz suvi) 0 (faqat to'liq ostenitik) 316 tavsiya etilmaydi Titan yoki qotishma 625
Kimyoni o'zgartirish orqali Delta Ferritni nazorat qilish

316 ning delta ferrit tarkibi xrom va nikel ekvivalentlari tomonidan boshqariladi (Schaeffler-DeLong diagrammasi). Yuqori xloridli xizmat uchun ferritni kamaytirish uchun quyidagi kimyoviy modifikatsiyalar tavsiya etiladi:

Ni oshirish: maqsadli Ni=11-13% (oddiy diapazon 10-14%, yuqoriroq daraja afzal)

Pastroq xrom miqdori: Cr=16-17% ni maqsad qiling (oddiy 16-18%, past darajaga nisbatan)

Azot miqdorini oshiring Azot kuchli ostenit stabilizatoridir (0,05-0,10%), maqsad 0,08-0,10% N.

Ferritni rag'batlantiruvchi elementlar: kremniy (0,5% dan kam yoki teng) Molibden (2,5% ga nisbatan 2,2% dan kam yoki teng)

Turli xil 316 kimyo uchun odatiy ferrit foizlari quyidagi jadvalda ko'rsatilgan.

Sinf nomi Odatda Ni (%) Odatda Cr (%)Tipik Mo (%) Odatda N (%) Delta ferrit hajmi ulushi (%) 316 (past Ni) 10.0-10.5 17.5-18.0 2.0-2.2 0.04-0.06 8-15 316 (standart) 10.5-11.0 17.0-17.5 2.1-2.3 0.06-0.08 5-10 316 (yuqori Ni) 11.0-12.0 16.5-17.0 2.2-2.4 0.08-0.10 2-5 316L (qo‘shimcha past C, yuqori Ni) 11.5-13.0 16.0-17.0 2.2-2.5 0.08-0.12 0-3 316L (to‘liq {{5})<1 Field Identification of Delta Ferrite-Selective Attack

Agar siz 60 daraja haroratda, yuqori xloridli suvda (5000-10,000 ppm Cl-) ishlayotgan 316 isitgichni ko'rsangiz, delta ferrit hujumiga shubha qiling. Metalografik tekshirish paytida (200-500× optik mikroskop, Beraxa reaktivi yoki elektrolitik NaOH bilan chizilgan) ferrit fazasi engilroq ostenit matritsasida qorong'u qirrali orollar shaklida paydo bo'ladi. Korroziyaga uchragan namunalarda ferrit orollari imtiyozli erishni ko'rsatadi va bo'shliqlar yoki gözenekli zonalar sifatida paydo bo'ladi. X-nurlarining diffraktsiyasi ferrit (BCC cho'qqilari) va ostenit (FCC cho'qqilari) mavjudligini ko'rsatishi mumkin. Yuqori xloridli xizmat uchun javob 3-5% ferritli quvurlarni belgilashdir, bu odatda tegirmondan "past ferrit" yoki "to'liq ostenitik" navni so'rash orqali amalga oshirilishi mumkin, odatda "nazorat qilinadigan ferritli 316L" yoki ASTM A262 Amaliyot A tuzilishini A (qadam) bilan bajarish.

Xulosa: Yuqori xloridli ilovalar uchun past delta ferritni belgilash

For 316 stainless steel encased heaters in high-chloride water (5,000 ppm Cl-) at 60°C, delta ferrite volume fractions >5-8% chuqurlikka chidamlilikni pasaytiradi va chuqurning tarqalish tezligini oshiradi, teshilish vaqtini 8-15 yildan 3-5 yilgacha qisqartiradi. 5000 ppm dan yuqori xloridlar uchun delta ferritni 3-5% dan kamroq saqlash kerak; sho'r suv uchun (20 000 ppm Cl⁻) butunlay ostenitik (ferrit)<1%) is necessary, and even then 316 is minimal. When specifying 316 sheaths for high-chloride duty, engineers should seek a mill certificate with ferrite measurement (by ferritescope or image analysis) and specify maximum ferrite concentration (e.g., <5%). For critical applications, it is recommended to upgrade to duplex 2205 (which has a ferrite-austenite duplex structure-a distinct mechanism and is specifically developed for high-chloride duty) or titanium. The approach described here relating delta ferrite volume percentage to quantifiable pitting rates in high-chloride water allows buyers to specify 316 tubing with an optimised phase balance for hostile chloride environments.