奥氏体不锈钢管的耐应力腐蚀开裂性能
奥氏体不锈钢的一个严重缺点就是对应力腐蚀开裂非常敏感,铬镍奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂事故占其整个湿态腐蚀事故的首位(40 %～60 %) 。
所谓应力腐蚀开裂,就是不锈钢在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力(包括外加应力和内部残余应力)作用下所出现的低于强度极限的脆性开裂现象。
引起应力腐蚀开裂的介质环境很多,有氯化物、硫化物苛性碱等。氯化物的浓度和温度不仅影响到奥氏体不锈钢的应力腐蚀断裂时间,而且也影响到
腐蚀断裂过程的性质,一般认为,随着浓度和温度的升高,钢的应力腐蚀断裂敏感性增大,寿命缩短,但MgCl2 浓度高于42 % ,全面腐蚀率逐渐增加,破断时间反而延长。应力腐蚀断裂的必要条件之一是存在拉应力的作用。一般规律是应力(σ) 越大,断裂时间( tc ) 越短,存在下列关系:logtf = C1 + C2σ
式中C1 、C2 是与试验温度等条件有关的系数。腐蚀电位或外加电位对腐蚀破裂有很大影响,奥氏体不锈钢发生应力腐蚀断裂时,其腐蚀电位将处于下列三个电位区间:非活性态—活性态过渡区;活性态—钝态过渡区;钝态—过钝化态过渡区。同时还存在临界应力腐蚀电位值,低于它,在一定条件
下,基本上不产生应力腐蚀断裂。大量试验和实际使用表明,无论是在氯化物溶液中,还是在含微量氯离子和氧的热水及高温水中,或是在苛性碱介质中,对奥氏体不锈钢来说,镍对其提高耐应力腐蚀开裂性能的作用非常大(图3) 。因此含镍量高的奥氏体不锈钢,其抗应力腐蚀开裂的性能比含镍量低的钢更强。常用奥氏体不锈钢抗应力腐蚀开裂能力的强弱顺序大致如下:
1Cr17Mn6Ni5N < 06Cr19Ni10不锈钢管 ；S30408(304)不锈钢管< 022Cr19Ni11不锈钢管 S304L(304L)不锈钢管<022Cr17Ni12Mo2 不锈钢管;S31603(316L)不锈钢管< 022Cr19Ni13Mo3 不锈钢管:S31703(317L)不锈钢管< 07Cr25Ni20不锈钢管：S31008（310S)不锈钢管。