離心機轉(zhuǎn)鼓用奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕斷裂研究.pdf

1、奧氏體不銹鋼具有抗腐蝕性強、焊接性好、韌性大等優(yōu)良的特點。奧氏體不銹鋼因其價格低、抗蝕性好、在很寬的溫度范圍內(nèi)具有較好的機械性能、能用在淡水環(huán)境、海水環(huán)境及酸性環(huán)境，本文以離心機轉(zhuǎn)鼓用奧氏體不銹鋼發(fā)生生產(chǎn)事故進(jìn)行分析、研究。
　　本論文從力學(xué)性能的測試、金相組織結(jié)構(gòu)的觀察、分析奧氏體不銹鋼表面殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因、通過熱處理消除殘余應(yīng)力及對循環(huán)物中控制氯離子對不銹鋼腐蝕機理的探討，從這幾方面著手，分析并確定轉(zhuǎn)鼓筒體碎裂、鼓底產(chǎn)生周向

2、裂紋的原因，并提出合理化的建議，避免類似的事故再次發(fā)生。本論文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.通過對試樣的機械力學(xué)性能試驗，和分析試驗成果，可以得出:筒體材料的化學(xué)成分中Cr、Ni含量均未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，但是很接近，從對其進(jìn)行機械性能測試結(jié)果分析，材料的綜合機械性能是良好的，是典型的塑性材料。此種材料仍屬于奧氏體不銹鋼，確切的說接近于301不銹鋼，而不是要求使用的304不銹鋼。
　　2.金相分析確定了:從碎片化驗結(jié)果來看，N

3、i含量表面有明顯降低，Ni含量對抗應(yīng)力腐蝕作用甚大，同樣應(yīng)力腐蝕也會首先降低Ni的濃度，這完全符合應(yīng)力腐蝕的特征。進(jìn)一步觀察，局部還可以看到二次裂紋和表面腐蝕坑。由某公司提供的“301”不銹鋼材在某些腐蝕介質(zhì)中，它的耐腐蝕能力是不夠的。建議在考慮經(jīng)濟成本的前提下，選用含鉬奧氏體鋼（例0Cr18Ni12Mo2）或更加優(yōu)良的雙相不銹鋼如00Cr22Ni5Mo3N。
　　3.304不銹鋼殘余應(yīng)力的研究。采取X射線衍射的方法測量不銹鋼輪廓

4、的殘存應(yīng)力。在冷加工成型過程，不銹鋼轉(zhuǎn)鼓的外輪廓面出現(xiàn)較大的殘存拉應(yīng)力，這是導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓在現(xiàn)實應(yīng)用中發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋的主要原因。
　　4.去應(yīng)力熱處理的研究。先對304不銹鋼有差別溫度的去應(yīng)力熱處理，在把處理前后的外輪廓殘存應(yīng)力做比較，說明了熱處理之后，不銹鋼表面殘余拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變成壓應(yīng)力，且應(yīng)力的數(shù)值有所降低。這對提高不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕性能是非常有用的。
　　5.通過探討循環(huán)物中Cl-控制和對不銹鋼腐蝕的機理，分析出離心機的物料中