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304奧氏體不銹鋼是應用最為廣泛的一種Cr-Ni不銹鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性和機械特性,在汽車排氣系統中有著廣泛應用,如排氣歧管、排氣凈化器、柔性軟管、中導管、消音器、尾噴管等。但
是奧氏體不銹鋼焊接后的焊縫及熱影響區在許多介質中產生晶間腐蝕。晶間腐蝕發生后,金屬表面看不出破壞的跡象,但晶粒間的結合力已顯著下降,在彎曲之后,表面易出現裂紋,使材料發生失效,
晶間腐蝕隱蔽性強,突發破壞性極大。
用不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕方法對304奧氏體不銹鋼材質的排氣歧管進行了晶間腐蝕檢測分析。
從微觀表面形貌看,對焊管來說,在焊接過程中,焊縫容易經過奧氏體不銹鋼的敏化溫度區間,因此在焊縫附近和其余表面材料的冷卻速率有所差異,冷卻速率越大,奧氏體晶粒越小,因此熔合線
附近的晶粒相對較小。此外,在敏化溫度停留時間的長短決定了晶間腐蝕的難易程度,因此熔合線附近與其他表面的腐蝕速率有所差異,在焊縫處的腐蝕速率較其余表面大。在焊縫附近的奧氏體晶粒內
部已經出現相當數量的腐蝕坑,而在其余表面的晶粒中這種現象并不明顯。
彎曲后發現:在焊縫處,橫向裂紋較明顯,連成平行的線狀。;放大后,可以明顯觀察到縱向裂紋,樣品表面呈龜裂狀,可以明顯看出晶粒間的縫隙。焊縫處在未彎曲時出現了微裂紋,且在晶粒內
部出現相當數量的腐蝕坑,彎曲后同時出現橫向及縱向裂紋,是材料力學性能最薄弱的環節。
改善奧氏體不銹鋼耐晶間腐蝕的措施:1、選用低碳和超低碳不銹鋼;2、添加Ti、Nb等合金元素;3、調整成分,使之含有5%-10%的δ鐵素體;4、調整焊接工藝,焊縫材料化學成分,減少焊縫碳含
量,控制敏化溫度區間停留時間