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教你認(rèn)識(shí)FESTO費(fèi)斯托電磁閥適用的腐蝕性介質(zhì)
FESTO費(fèi)斯托電磁閥和堿性介質(zhì),具體用什么牌號(hào)不銹鋼適用哪一種酸性液體(氣體)則需要分別考慮,不存在單一牌號(hào)不銹鋼能用所有酸堿介質(zhì)。根據(jù)酸堿介質(zhì)的濃度和溫度不同,不銹鋼蝶閥的選擇牌號(hào)各不相同。
應(yīng)用泛的制造不銹鋼蝶閥的是奧氏體不銹鋼,其中以18-8型Cr-Ni系Z多。奧氏體不銹鋼是不銹鋼中牌號(hào)Z多、應(yīng)用范圍,也是Z重要的一類。奧氏體不銹鋼的特點(diǎn)是:無磁、塑性好、冷熱加工優(yōu)良,其成分中一般有較高的鉻、鎳以及其他耐蝕元素。
FESTO費(fèi)斯托電磁閥對(duì)氧化性介質(zhì),如大氣、稀濃度和中等濃度的硝酸以及濃硫酸等是耐蝕,但在還原性介質(zhì)中(FESTO費(fèi)斯托電磁閥)是不耐蝕的。在腐蝕發(fā)生于過鈍化條件下,18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼是不耐蝕的,這時(shí)應(yīng)選用含硅量高的奧氏體不銹鋼來制造蝶閥,如等。
如果介質(zhì)是FESTO費(fèi)斯托電磁閥含鉬的奧氏體不銹鋼是不耐蝕的,尤其在沸騰的FESTO費(fèi)斯托電磁閥更是如此,因此,含鉬的奧氏體不銹鋼蝶閥通常不在硝酸中。
含鉬的不銹鋼在有機(jī)酸和某些還原性酸中有更好的耐蝕性,含鉬、銅、硅的奧氏體不銹鋼在硫酸介質(zhì)中有更好的耐蝕性,如FESTO費(fèi)斯托電磁閥以及CN-7M(AC1牌號(hào))奧氏體不銹鋼被廣泛用于耐FESTO費(fèi)斯托電磁閥。有些合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%的耐蝕合金,如FESTO費(fèi)斯托電磁閥等也是奧氏體基體,被應(yīng)用于高溫、高濃度的硫酸中,很好。
FESTO費(fèi)斯托電磁閥一般是不耐蝕的,只有在極稀的鹽酸中才能鈍化能力。18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼在堿性介質(zhì)中,如NaOH、KOH等,有相當(dāng)寬的濃度和溫度范圍,有良好的耐蝕能力。
在過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。經(jīng)過金相組織分析、染色試臉、熱處理試臉、SEM等試驗(yàn)分析,找到了材料銹蝕的關(guān)鍵因素是因?yàn)椴牧现醒鼐Ы绲奶蓟镂龀鲂纬韶氥t區(qū),從而造成不不銹鋼蝶閥銹蝕。
FESTO費(fèi)斯托電磁閥材質(zhì)為CF8M的不銹鋼蝶閥在過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。奧氏體不銹鋼經(jīng)正常熱處理后,室溫下組織應(yīng)為奧氏體,耐蝕很好。為了分析蝶閥的銹蝕原因,在其上取樣進(jìn)行分析。
1試驗(yàn)方法
取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析(判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求)、金相組織檢查、熱處理工藝試驗(yàn)及SEM分析。
2試驗(yàn)結(jié)果及分析
2.1化學(xué)成分
FESTO費(fèi)斯托電磁閥化學(xué)成分分析結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)成分。
2.2金相分析
從出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象的FESTO費(fèi)斯托電磁閥上切取了金相試樣,經(jīng)磨制拋光后,用三氯化鐵水溶液腐蝕,在Neophot-32金相顯徽鏡上觀察分析,其金相組織由奧氏體與另一種析出物組成。從理論上講奧氏體不銹鋼經(jīng)正常熱處理后,應(yīng)得到均一奧氏體組織。組織中出現(xiàn)的另一析出物究竟是何組織,有兩種判斷:一是σ相,另一種是碳化物。
FESTO費(fèi)斯托電磁閥的條件不同,但都具有一個(gè)共同的特點(diǎn),那就是造成奧氏體不銹鋼對(duì)晶間腐蝕的敏感性。
首采用了雜色法進(jìn)行σ相的鑒別。采用堿性赤血鹽水溶液(赤血鹽10g+氫氧化鉀10g+水100ml),試樣在該試劑中煮沸2~4min后,鐵素體呈黃色,碳化物被腐蝕,奧氏體呈光亮色,σ相由褐色變?yōu)楹谏?。用上述方法將從蝶閥上切取的試樣在堿性赤血鹽水溶液中煮沸4min后,在顯徽鏡下觀察,析出物保持了原形貌,未發(fā)現(xiàn)明顯變化。因此決定采用熱處理的方法進(jìn)一步試臉分析。
FESTO費(fèi)斯托電磁閥在過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。經(jīng)過金相組織分析、染色試臉、熱處理試臉、SEM 等試驗(yàn)分析,找到了材料銹蝕的關(guān)鍵因素是因?yàn)椴牧现醒鼐Ы绲奶蓟镂龀鲂纬韶氥t區(qū),從而造成不不銹鋼蝶閥銹蝕。材質(zhì)為 CF8M 的不銹鋼蝶閥在過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。奧氏體不銹鋼經(jīng)正常熱處理后,室溫下組織應(yīng)為奧氏體,耐蝕很好。為了分析蝶閥的銹蝕原因,在其上取樣進(jìn)行分析。
不銹鋼蝶閥的材料為鎳鉻奧氏體不銹鋼,這種材料一般都在固溶狀態(tài)下。在室溫狀態(tài)下,其組織為奧氏體,奧氏體不銹鋼在廣泛的腐蝕介質(zhì)中特別是大氣中具有良好的抗腐蝕能力。對(duì)不銹鋼蝶閥銹蝕的原因分析:綜合試驗(yàn)的結(jié)果,可判定蝶閥材料組織中析出相不是 σ 相,故蝶閥的銹蝕現(xiàn)象不是由 σ 相引起的;通過 SEM 觀察,確認(rèn)蝶閥的組織中析出相是以鉻為主的碳化物,這種共晶組織沿晶界分布。
FESTO費(fèi)斯托電磁閥分析結(jié)果表明這種分布在晶界上的碳化物鉻含量明顯高于基體。這種碳化物是 M23C6型。隨碳化物的析出,又得不到鉻的擴(kuò)散補(bǔ)充時(shí),以碳化鉻的形式沿奧氏體晶界析出,在碳化物周圍形成貧鉻區(qū),從而奧氏體不銹鋼晶界易被腐蝕。
FESTO費(fèi)斯托電磁閥銹蝕的主要原因;經(jīng)固溶處理后的奧氏體不銹鋼,由于在高溫加熱時(shí)大部分碳化物被溶解,奧氏體中飽和了大量的碳與鉻,并因隨后的快速冷卻而固定下來,使材料有很商的耐腐蝕性。因此應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝,固溶處理時(shí)將工件加熱至高退,使碳化物充分溶解,然后迅速冷卻,得到均一奧氏休組織。固溶處理后,如果采用緩慢冷卻,在冷卻過程中碳化鉻將沿晶界析出,從而導(dǎo)致材料耐腐蝕降低。