不銹鋼蝶閥出現(xiàn)銹蝕怎么辦

不銹鋼蝶閥在使用過程中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。奧氏體不銹鋼經(jīng)正常熱處理后，室溫下組織應(yīng)為奧氏體，耐蝕性能很好。為了分析蝶閥的銹蝕原因，其上取樣進(jìn)行分析。

1試驗(yàn)方法

取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析（判斷是否符合規(guī)范要求）金相組織檢查、熱處置工藝試驗(yàn)及 SEM分析。

2試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1化學(xué)成分

化學(xué)成分分析結(jié)果及規(guī)范成分見《表 1

表 1化學(xué)成分分析結(jié)果 /%成分 CSiMnPSCrNiMo

CF8M0.081.51.50.040.0418~219~122~3

蝶閥 0.100.600.610.0240.00918.059.711.45

2.2金相分析

從出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象的蝶閥上切取了金相試樣，經(jīng)磨制拋光后，用三氯化鐵水溶液腐蝕，Neophot-32金相顯徽鏡上觀察分析，其金相組織由奧氏體與另一種析出物組成。從理論上講奧氏體不銹鋼經(jīng)正常熱處理后，應(yīng)得到均一奧氏體組織。組織中出現(xiàn)的另一析出物究竟是何組織，有兩種判斷：一是σ 相，另一種是碳化物。σ 相與碳化物形成的條件不同，但都具有一個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是造成奧氏體不銹鋼對(duì)晶間腐蝕的敏感性。

首先采用了雜色法進(jìn)行 σ 相的鑒別。采用堿性赤血鹽水溶液（赤血鹽 10g+氫氧化鉀 10g+水 100ml試樣在該試劑中煮沸2~4min后，鐵素體呈黃色，碳化物被腐蝕，奧氏體呈光亮色，σ 相由褐色變?yōu)楹谏?。用上述方法將從蝶閥上切取的試樣在堿性赤血鹽水溶液中煮沸 4min后，顯徽鏡下觀察，析出物保持了原形貌，未發(fā)現(xiàn)明顯變化。因此決定采用熱處理的方法進(jìn)一步試臉分析。

2.3熱處置試驗(yàn)分析

σ 相是一種鐵鉻原子比例大致相等的金屬間化合物。化學(xué)成分、鐵素體、冷變形、溫變都不同水平地對(duì) σ 相形成發(fā)生影響。采用染色法試驗(yàn)，顯微鏡下觀察析出相變化不明顯，故采用了熱處理的方法來鑒別 σ 相。有關(guān)資料介紹，σ 相通常是500~800℃ 臨時(shí)時(shí)效中形成的這是因?yàn)檩^高的溫度下時(shí)效有利于鉻的擴(kuò)散。再高溫度加熱 σ 相將開始溶解，溶解完畢至少要在920℃ 以上。高于 σ 相的穩(wěn)定溫度加熱可使之消除。形成 σ 相所需時(shí)間雖然很長，但消除 σ 相一般只要短時(shí)間加熱即可。根據(jù)這一理論，制定了熱處理工藝，觀察組織中的析出相是否可以消除。將從蝶閥上切取的試樣加熱到940℃，保溫 30min然后在Neophot-32金相顯微鏡上觀察分析。經(jīng)熱處理后的試樣中的析出相沒有消除，并堅(jiān)持原形貌，由此證明了該組織中的析出相有可能不是σ 相。

2.4SEM分析

有時(shí)鋼中出現(xiàn)的σ 相，采用任何染色的方法均無法區(qū)分其頗色，可采用 SEM分析方法來鑒別。因?yàn)橐阎?σ 相為鐵與鉻的化合物，含鉻量為 42%~48%通過 EDS定性和定量分析測出未知相的組成元素及其含量，從而確定未知相。

對(duì)基體和析出相進(jìn)行的微區(qū)定量分析結(jié)果見《表 2

表 2EDS定量分析結(jié)果 /%成分 FeCrNiMoSiMn

基體 70.46316.36510.2111.2390.4661.257

析出相 56.90833.6293.6814.8350.0400.907

EDS分析結(jié)果標(biāo)明，析出物的含鉻量為 33.6%明顯高于基體中的Cr含量 16.3%而 σ 相的含鉻量是42%~48%因而否認(rèn)析出相為 σ 相。綜合染色試臉、熱處理試驗(yàn)的結(jié)果，認(rèn)為不銹鋼蝶閥組織中的析出相不是σ 相。經(jīng) SEM觀察析出相為一種共晶組織，以鉻為主的碳化物。

不銹鋼蝶閥的資料為鎳鉻奧氏體不銹鋼，這種資料一般都在固溶狀態(tài)下使用。室溫狀態(tài)下，其組織為奧氏體，奧氏體不銹鋼在廣泛的腐蝕介質(zhì)中特別是大氣中具有良好的抗腐蝕能力。對(duì)不銹鋼蝶閥銹蝕的原因分析如下：

① 綜合上述各項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果，可判定蝶閥資料組織中析出相不是σ 相，故蝶閥的銹蝕現(xiàn)象不是由 σ 相引起的

② 通過 SEM觀察，確認(rèn)蝶閥的組織中析出相是以鉻為主的碳化物，這種共晶組織沿晶界分布。EDS分析結(jié)果標(biāo)明這種分布在晶界上的碳化物鉻含量明顯高于基體。這種碳化物是M23C6型。隨碳化物的析出，又得不到鉻的擴(kuò)散補(bǔ)充時(shí)，以碳化鉻的形式沿奧氏體晶界析出，碳化物周圍形成貧鉻區(qū)，從而奧氏體不銹鋼晶界易被腐蝕。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶閥銹蝕的主要原因。

③ 經(jīng)固溶處理后的奧氏體不銹鋼，由于在高溫加熱時(shí)大部分碳化物被溶解，奧氏體中飽和了大量的碳與鉻，并因隨后的快速冷卻而固定下來，使資料有很商的耐腐蝕性。因此應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝，固溶處置時(shí)將工件加熱至高退，使碳化物充分溶解，然后迅速冷卻，得到均一奧氏休組織。固溶處理后，如果采用緩慢冷卻，冷卻過程中碳化鉻將沿晶界析出，從而導(dǎo)致資料耐腐蝕性能降低。