ステンレス鋼の溶接部の顆粒間腐食の防止

ステンレス鋼の溶接部における顆粒間腐食の理解と防止

メタの説明： ステンレス鋼の溶接部における顆粒間腐食、その原因、予防方法、および明るい溶液処理の重要性について学びます。溶接の品質と寿命を最適化します。

導入：

溶接は、特に溶接パイプの生産において、ステンレス鋼のコンポーネントを結合する上で重要なプロセスです。ただし、特に溶接の位置での溶接欠陥は、最終製品の完全性と性能に大きな影響を与える可能性があります。重要な問題の1つは、顆粒間腐食です。これは、壊滅的な障害につながる可能性のある局所腐食の一種です。

顆粒間腐食とは何ですか？

顆粒間腐食は、炭素含有量が0.03％を超える不安定なオーステナイトステンレス鋼で発生します。 425-815の間に加熱された場合、またはこの温度範囲でゆっくりと冷却されると、クロム炭化物は粒界で沈殿します。粒界領域におけるクロムのこの枯渇により、積極的な環境での鋼は腐食の影響を受けやすくなります。ストレスの下で、鋼はこれらの弱体化した粒界に沿って骨折することができ、その結果、強度と耐食性が大幅に失われます。

顆粒間腐食に寄与する要因：

• 高い炭素含有量： 鋼の炭素レベルの上昇は、クロム炭化物の形成を促進します。

• 温度曝露： 溶接または熱処理中の感作温度範囲（425-815℃）への長期曝露。

• 腐食性環境： 酸や塩化物などの攻撃的な培地への曝露により、腐食プロセスが加速します。

予防方法：

1. 化学組成制御：

• チタンやニオビウムなどの安定化要素を炭素で結合し、炭化クロムの形成を防ぎます。

• 炭素含有量が0.03％未満の低炭素ステンレス鋼（例えば、304L、316L）を使用しています。

• 溶接の化学組成を調整して、クロムの質量画分を増加させます。

2. 溶接プロセスの最適化：

• 熱入力を最小限に抑え、熱に影響を受けるゾーン（HAZ）を制御します。

• 迅速な溶接と冷却技術を使用して、感作温度範囲に費やされる時間を短縮します。

3. 明るいソリューション処理：

• この熱処理プロセスでは、鋼を高温まで迅速に加熱し、急速に冷却して炭化クロムを溶解し、腐食抵抗を回復します。

• たとえば、Hengaoテクノロジーのオンライン機器は、効率的な熱伝達のために誘導加熱と水素冷却グラファイト型を使用して、ガス保護下でステンレス鋼パイプを急速に加熱および冷却します。

明るい溶液処理の重要性：

明るい溶液処理は、高品質の工業用溶接パイプを生産するために不可欠です。鋼微細構造内のクロムの均一な分布を確保することにより、粒状腐食のリスクを効果的に排除します。このプロセスは、ステンレス鋼が腐食性環境にさらされたり、高いストレスにさらされたりするアプリケーションで特に重要です。

結論：

ステンレス鋼の溶接の寿命と信頼性を確保するには、顆粒間腐食を理解して防止することが不可欠です。化学組成を制御し、溶接プロセスを最適化し、明るい溶液処理を実装することにより、製造業者はこの有害な腐食のリスクを大幅に減らすことができます。

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