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Ricerca e progresso tecnologico sulle proprietà di corrosione intergranulare dei tubi senza saldatura in acciaio inossidabile TP321
La corrosione intergranulare dell'acciaio inossidabile è un fenomeno di danno da corrosione, che si manifesta con la perdita della forza di legame tra i grani, con conseguente deterioramento della resistenza del materiale. Esistono molte teorie diverse sulle cause della corrosione intergranulare, come la teoria della carenza di cromo, la teoria dell'adsorbimento ai confini del grano, la teoria metastabile della fase di precipitazione, la teoria della dissoluzione della fase metastabile, la teoria dello stress, la teoria della morfologia della fase di precipitazione e la teoria elettrochimica della corrosione, ecc.
Tra questi, la teoria della carenza di cromo è la prima teoria proposta e ampiamente accettata. Per l'acciaio inossidabile austenitico di tipo 18-8, il reticolo cristallino al bordo del grano è incompleto, il che favorisce la diffusione degli atomi metallici; Il Cr al bordo del grano e nelle aree adiacenti si verificherà a causa della precipitazione del carburo Cr23C6 al bordo del grano. Il fenomeno dell’esaurimento fa sì che attorno ai bordi del grano compaiano aree povere di cromo. Quando la frazione di massa di Cr è ridotta a circa il 12%, la corrosione avviene lungo i bordi dei grani del materiale in alcuni mezzi corrosivi, causando la perdita della forza di legame tra i grani, ovvero la corrosione dei bordi dei grani. Fenomeno.
L'acciaio inossidabile TP321 (UNSS32168) è basato sull'acciaio inossidabile TP304 e aggiunge l'elemento Ti per migliorarne la resistenza alla corrosione intergranulare e alle alte temperature. Il suo principio è quello di formare un carburo stabile di tipo MC TiC, che viene misurato dalla variazione di entalpia libera della formazione di carburo. Il TiC è molto più stabile del carburo di cromo e può ridurre la formazione di carburo di cromo.
Nei mercati regionali sviluppati come Europa e Stati Uniti, i tubi in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321 sono stati gradualmente sostituiti da tubi in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile a basso e bassissimo tenore di carbonio come TP304L e TP316L; tuttavia, nel mio paese, la domanda di tubi in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321 è ancora enorme. Secondo i dati internazionali sull'acciaio inossidabile pubblicati dal Forum (ISSF), nel 2012 il consumo apparente di tubi in acciaio inossidabile senza saldatura TP321 nel mio paese era di circa 100,000 tonnellate. A causa delle limitazioni nel processo di produzione e nelle condizioni di ispezione, l'attuale tasso di qualificazione dei tubi in acciaio inossidabile senza saldatura TP321 prodotti a livello nazionale per la resistenza alla corrosione intergranulare non è elevato e il tasso di qualificazione per un'ispezione è di circa l'80%. Da quando la Shanxi Taigang Stainless Steel Pipe Company è stata messa in produzione nel 2009, la produzione di tubi in acciaio inossidabile senza saldatura TP321 rappresenta circa il 35% della produzione totale. Il tasso di primo passaggio dell'ispezione della corrosione intergranulare è di circa il 70%, che è di gran lunga inferiore al livello di altri prodotti in acciaio inossidabile (maggiore o uguale al 95%). Al fine di migliorare il tasso di rendimento e soddisfare meglio le esigenze degli utenti, il personale tecnico dell'azienda ha condotto ricerche tecniche sulla resistenza alla corrosione intergranulare dei tubi in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321. L'obiettivo è aumentare il tasso di superamento della prima ispezione a oltre il 95%, raggiungendo il livello della Sumitomo Metal Corporation del Giappone. e altri produttori stranieri avanzati.
Attualmente, la maggior parte della produzione nazionale di tubi in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321 adotta il metodo di produzione di perforazione → laminazione a freddo (trafilatura) → trattamento termico → raddrizzatura → decapaggio → ispezione → imballaggio. Dopo che il tubo d'acciaio è stato deformato a freddo, viene utilizzato un trattamento termico con soluzione solida per rimuovere lo stress da deformazione e migliorare la struttura. Cioè, il tubo d'acciaio viene riscaldato a una temperatura superiore alla curva di saturazione del carbonio dell'austenite e isolato in modo che i carburi siano completamente disciolti nella soluzione solida e quindi raffreddato rapidamente per ridurre la struttura ad alta temperatura a temperatura ambiente. Dopo la fissazione si ottiene una soluzione solida sovrasatura di carbonio. Attraverso attività di benchmarking, è stato analizzato il processo produttivo, a partire da aspetti quali il controllo della composizione chimica, la regolazione del sistema di trattamento termico, l'ottimizzazione del processo di sgrassaggio, ecc., in modo che il tasso di superamento dell'ispezione una tantum della corrosione intergranulare dei tubi in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321 si è stabilizzato a oltre il 95%, raggiungendo gli obiettivi chiave della ricerca. . Nello specifico in:
(1) Attraverso la progettazione della composizione chimica e la regolazione della proporzione di C, Cr, Ni, Ti e altri elementi, è possibile ottimizzare la resistenza alla corrosione intergranulare del tubo in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321;
(2) Quando il tubo in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321 è sottoposto a trattamento termico di solubilizzazione, l'atmosfera riducente nel forno può facilmente causare carburazione sulla superficie del tubo in acciaio; la debole atmosfera ossidante ha una migliore qualità superficiale del tubo d'acciaio, elimina i fattori di carburazione e risparmia energia;
(3) Il tubo in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321 non viene sgrassato dopo la laminazione a freddo, il che ha un grande impatto sulla qualità della superficie del tubo in acciaio dopo il trattamento termico e ha anche un impatto negativo sulla resistenza alla corrosione; migliorando il metodo di sgrassaggio, è possibile migliorare efficacemente la resistenza alla corrosione intergranulare del tubo d'acciaio;
(4) La temperatura di isolamento del trattamento termico della soluzione è impostata su 1050 gradi, il che è vantaggioso per la resistenza alla corrosione intergranulare del tubo in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321;
(5) Se il tubo in acciaio senza saldatura in acciaio inossidabile TP321 viene utilizzato in un intervallo di temperature sensibili (450~900 gradi) ed è presente un mezzo fortemente corrosivo nell'ambiente, il tubo in acciaio deve essere stabilizzato.
