Метеликові клапани з нержавіючої сталі неминуче іржавіють під час використання. Дуже важливо з’ясувати, що викликає іржавіння заслінки з нержавіючої сталі. За допомогою аналізу структури матеріалу дросельної заслінки, тесту термообробки, SEM та інших випробувальних панелей. Оскільки карбіди вздовж меж зерен у матеріалі клапана випадають у осад, утворюючи зону підмітки, це є причиною корозії дросельної заслінки з нержавіючої сталі.
Метелик із нержавіючої сталі, виготовлений з CF8M, під час використання піддається корозії. Аустенітна нержавіюча сталь після нормальної термічної обробки тканина повинна бути кімнатної температури Австрія', з хорошою корозійною стійкістю. Для того, щоб проаналізувати причину іржі метелик, на ньому взяли зразок для аналізу.
1 Метод випробування
Вибірка для аналізу хімічного складу (судження про те, чи відповідає він стандартним вимогам), перевірки металографічної структури, випробування процесу термічної обробки та SEM -аналізу.
2 Результати тесту та аналіз
& "Таблиця 1 [GG" quot; Результати аналізу хімічного складу/% | ||||||||
Інгредієнти | C | Si | Мн | P | S | Cr | Ni | Пн |
CF8M | 0.08 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 18~21 | 9~12 | 2~3 |
Метелик -клапан | 0.10 | 0.60 | 0.61 | 0.024 | 0.009 | 18.05 | 9.71 | 1.45 |
2.1Хімічний склад
Результати аналізу хімічного складу та стандартний склад наведені в&"Таблиця 1 [GG" ".
2.2 Металографічний аналіз
Металографічні зразки були вирізані з іржавого дроселя. Після шліфування та полірування їх роз'їдали водним розчином хлориду заліза, спостерігали та аналізували на металографічному мікроскопі Neophot-32. Металографічна структура складається з аустеніту та іншого виду осаду. Теоретично, аустенітна нержавіюча сталь повинна отримати однорідну аустенітну структуру після звичайної термічної обробки. Існує два види суджень про структуру іншого осаду, який з'являється в організації: один є фазою, а інший - карбідом. умови формування фази та карбіду різні, але всі вони мають спільну особливість, тобто чутливість аустенітної нержавіючої сталі до міжкристалічної корозії.
По -перше, для визначення фази використовується метод варіації. Використовуючи лужний водний розчин солі червоної крові (10 г червоної солі крові, 10 г гідроксиду калію, 100 мл води), після того як зразок кип’ятять у цьому реагенті протягом 2–4 хвилин, ферит стає жовтим, карбіди піддаються корозії, а аустеніт має яскравий колір, σфаза змінюється з коричневого на чорний. Зразок, вирізаний із клапана -метелика, відварювали у розчині лужної червоної крові протягом 4 хвилин за вищевказаним методом, а потім спостерігали під мікроскопом, осади зберігали свій первісний морфології, і істотних змін не виявлено. Тому було прийнято рішення використати метод термічної обробки для подальшого тестування аналізу обличчя.
2.3 Аналіз тесту теплової обробки
Сигмафаза - це інтерметалева сполука з приблизно однаковим атомним співвідношенням заліза до хрому. Хімічний склад, ферит, холодна деформація та зміна температури впливають на утворення σфази з різними ступенями. Метод фарбування був використаний для тестування, і зміна фази осадження не була очевидною під мікроскопом, тому для ідентифікації σфази був використаний метод термічної обробки. Відповідно до відповідної інформації, σфаза зазвичай утворюється під час тривалого старіння при 500 ~ 800℃Це пояснюється тим, що старіння при більш високих температурах сприяє дифузії хрому.℃або більше. Нагрівання при стабільній температурі, вищій за σфазу, може її усунути. Хоча для формування σфази потрібно багато часу, для усунення σфази, як правило, потрібен лише короткий час нагрівання. Відповідно до цієї теорії, був розроблений процес термічної обробки, щоб спостерігати, чи випала фаза Зразок, вирізаний з дросельної заслінки, нагрівається до 940℃, витримували протягом 30 хвилин, а також спостерігали та аналізували на металургійному мікроскопі Neophot-32. Після термічної обробки випала фаза у зразку не видаляється і зберігається початкова морфологія, що доводить, що осаджена фаза в структурі не може бути асигмафазою.
2.4 SEM -аналіз
Іноді сигмафазну сталь не можна відрізнити жодним методом фарбування. Його можна ідентифікувати методом SEM -аналізу. Оскільки відомо, що σ -фаза - це сполука заліза та хрому з вмістом хрому від 42% до 48%, складові елементи та їх вміст невідомої фази вимірюються за допомогою EDS -якісного та кількісного аналізу. визначити невідому фазу.
Результати кількісного аналізу матриці та осадів мікрообластей наведені у&«Таблиця 2 &».
& "Таблиця 2 [GG" quot; Результати кількісного аналізу EDS/% | ||||||
Інгредієнти | Fe | Cr | Ni | Пн | Si | Мн |
Матриця | 70.463 | 16.365 | 10.211 | 1.239 | 0.466 | 1.257 |
Випала фаза | 56.908 | 33.629 | 3.681 | 4.835 | 0.040 | 0.907 |
Аналіз EDS показав, що кількість хромосодержащего осаду становила 33,6%, що значно вище, ніж у вмісті матриці 16,3%, тоді як кількість хромосодержащей фази становить 42%-48%, таким чином заперечуючи осади як афазу. За результатами тесту фарбування і випробування термічної обробки вважається, що осаджена фаза в структурі дросельної заслінки з нержавіючої сталі не є фазою. За даними SEM, осаджена фаза є своєрідною евтектичною структурою, яка переважно є карбідом хрому.
Метелик з нержавіючої сталі виготовлений з нікель-хромової аустенітної нержавіючої сталі, яка зазвичай використовується у твердому стані розчину. При кімнатній температурі його структура аустенітна. Аустенітна нержавіюча сталь має хорошу корозійну стійкість у широкому діапазоні корозійних середовищ, особливо в атмосфері. Причини корозії клапанів з нержавіючої сталі такі:
①На основі результатів вищезазначених випробувань можна визначити, що випала фаза в структурі матеріалу метелика не є σфазою, тому явище іржі метелика не викликано σфазою.
②Завдяки методу SEM -спостереження було підтверджено, що осаджена фаза в структурі дросельної заслінки - це переважно карбід хрому, і ця евтектична структура розподілена по межі зерен. Результати аналізу EDS показують, що вміст хрому в цьому карбіді, розподіленому на межі зерен, є значним Цей карбід має тип M23C6.З осадженням карбідів і відсутністю дифузії хрому карбіди хрому осідають уздовж меж зерна аустеніту, утворюючи навколо карбідів зону, виснажену хромом, так що межі зерна з аустенітної нержавіючої сталі Тому карбід, що випав на кордоні зерна, є основною причиною іржі метелика.
③Для аустенітної нержавіючої сталі після обробки розчином, оскільки більшість карбідів розчиняється при нагріванні при високій температурі, аустеніт насичується великою кількістю вуглецю та хрому, а аустеніт закріплюється через подальше швидке охолодження, так що матеріал має партія коефіцієнта корозії. Тому процес термічної обробки слід суворо контролювати. Під час обробки розчином заготовка нагрівається до сильного відступу, щоб повністю розчинити карбід, а потім швидко охолоджується до отримання однорідної структури аустеніту. Після обробки розчином, якщо використовується повільне охолодження, карбід хрому випаде в осад вздовж межі зерна під час охолодження процесу, що призведе до зниження корозійної стійкості матеріалу.
