Grundrisse von austenitischen rostfreien Stählen
Basic Cracking EINLEITUNG
Das grundlegende Riss von austenitischen rostfreien Stählen ist ein umweltbewusster Fehlermodus, der bei der Angabe von Konstruktionsmaterialien häufig übersehen wird. Dieser Ausfallmodus ist eine der ältesten Formen von Spannungskorrosionsrissen in Stahl und stammt aus den frühen Tagen der Dampflokomotiven, wenn er zur Explosion stark genieteter Kessel führte.
Alkalische Bedingungen vorherrschen
Alkalische oder hochalkalische Prozesse in vielen Branchen umfassen Konzentrationen von Natriumhydroxid (NaOH), Kaliumhydroxid (KOH) und Calciumhydroxid (CA (OH) 2). Hochtemperaturalkalische Bedingungen (mehr als 50% Alkali) sind in Branchen häufig, die Alkalis, Aluminiumoxid, Raffinerien, Kernkraftwerke, Zellstoff und Papier, Textilherstellung und als Abflussreiniger produzieren.
Crack -Bildungsbedingungen
Austenitische rostfreie Stähle sind sehr resistent gegen die korrosiven Eigenschaften von NaOH, bis Konzentrationen von ungefähr 50% und Temperaturen von 93 Grad (199 Grad F). Über dieser Temperatur weisen austenitische rostfreie Stähle eine instabile Passivierung auf, die zu einer schweren allgemeinen Korrosion führen kann. Oberhalb von ungefähr 93 Grad sind konventionelle rostfreie Stähle auch anfällig für Grundrisse.
Identifizierung von Grundrissen
Die Bestimmung der Grundursache des Versagens ist eine komplexe Aufgabe, insbesondere für das grundlegende Knacken in austenitischen Edelstählen. Dieser Versagensmodus ist durch den Korn (durch das Korn) Fraktur, aber abhängig von den Bedingungen kann sich die Bedingungen in die intergranuläre (entlang der Korngrad-) Rissausbreitung übergehen, insbesondere bei höheren Temperaturen.
Verhinderung von Grundrissen
Wenn die Bedingungen für grundlegende Risse vermutet werden oder als Grundursache identifiziert wurden, wird häufig eine metallurgische Lösung gewählt. Duplex-Edelstähle werden als erster als eine zweiphasige Mikrostruktur aufweisen, die aus ungefähr einer 50/50-Mischung aus Ferrit- und Austenitkörnern besteht. Obwohl die allgemeine Korrosionsresistenz dieser Legierungen etwas niedriger sein kann als die von austenitischen Legierungen, scheint das grundlegende Risse in 2205, 2304 und 2906 Legierungen weniger verbreitet zu sein.
Legierungen mit höherem Nickelinhalt wie 20CB, Al -6 Xn, 904L, 800 und 825 Legierungen sind widerstandsfähiger gegen alkalische Korrosion und Cracking als die Edelstähle der 300er Serie.
Nickel- und Nickel-basierte Legierungen werden im Allgemeinen für die Verwendung in schwereren Umgebungen in Betracht gezogen. Kommerziell reine Nickellegierungen 200 und 201 sind am beständigsten gegen die Alkalität, aber Legierung 200 ist anfällig für intergranuläre Korrosion in konzentrierter Alkalinität über 300 Grad (572 Grad F). Legierung 600 kann unter alkalischem Riss in heißer Alkalinität bei 150-200 Grad (302-392 Grad f) leiden, und Risse können bei höheren Temperaturen unter entgasenden Bedingungen auftreten.
Nickel-Kupper-Legierungen wie Legierungen 400 und K500 sind ziemlich resistent gegen korrosive Umgebungen und nähern sich der von Nickellegierung 200. Bei sehr hohen Belastungen und Temperaturen von etwa 215 Grad (419 Grad F) können diese Materialien jedoch Korrosionsrisse aufweisen.
Schließlich wurde die Reduzierung der Menge an alkalischem Material durch Zugabe von Phosphaten in Kesselwasser verwendet, um das Potenzial für alkalisches Knacken zu verringern.
