材質(zhi)為CF8M的不銹(xiu)鋼蝶閥在使用過(guo)程(cheng)中(zhong)出(chu)現銹蝕現(xian)象(xiang)。奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼經正常(chang)熱(re)處理(li)後，室溫(wen)下組織(zhi)應(ying)為奧(ao)氏(shi)體(ti)，耐(nai)蝕性(xing)能(neng)很(hen)好。為(wei)了分析(xi)蝶閥的(de)銹(xiu)蝕原(yuan)因，在其上(shang)取(qu)樣進行(xing)分析(xi)。

    1試(shi)驗方法(fa)

    取樣進行(xing)化學成分分析(xi)(判斷(duan)是否(fou)符合(he)標(biao)準要求(qiu))、金(jin)相(xiang)組織(zhi)檢(jian)查、熱(re)處理(li)工藝試(shi)驗及SEM分析(xi)。

    2試(shi)驗結(jie)果(guo)及分析(xi)

    2.1化學成分

    化學成分分析(xi)結(jie)果(guo)及標(biao)準成分。

    2.2金相(xiang)分析(xi)

    從出(chu)現(xian)銹蝕現(xian)象(xiang)的(de)蝶閥上(shang)切取(qu)了金相試(shi)樣，經磨(mo)制拋光(guang)後(hou)，用三氯(lv)化(hua)鐵(tie)水溶液(ye)腐(fu)蝕，在Neophot-32金相(xiang)顯徽(hui)鏡上(shang)觀(guan)察(cha)分析(xi)，其金(jin)相(xiang)組織(zhi)由(you)奧氏(shi)體(ti)與另壹(yi)種(zhong)析(xi)出物(wu)組成。不銹(xiu)鋼閥門(men)從(cong)理論(lun)上講奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼經正常(chang)熱(re)處理(li)後，應(ying)得到均(jun)壹奧氏(shi)體(ti)組織(zhi)。組織(zhi)中(zhong)出(chu)現的另壹(yi)析(xi)出物(wu)究竟(jing)是何組織(zhi)，有(you)兩(liang)種(zhong)判(pan)斷(duan)：壹是(shi)σ相(xiang)，另壹(yi)種(zhong)是(shi)碳(tan)化(hua)物(wu)。σ相(xiang)與碳(tan)化(hua)物(wu)形(xing)成的條(tiao)件不同，但都具有(you)壹個共同的(de)特(te)點(dian)，那(na)就是造成奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼對晶間腐(fu)蝕的(de)敏感性(xing)。

    首(shou)先(xian)采用了雜色法(fa)進行(xing)σ相的(de)鑒別。采用堿性赤(chi)血(xue)鹽(yan)水(shui)溶液(ye)(赤(chi)血鹽(yan)10g+氫(qing)氧化鉀10g+水(shui)100ml)，試(shi)樣在該試(shi)劑中(zhong)煮(zhu)沸2~4min後，鐵(tie)素體(ti)呈黃(huang)色(se)，碳(tan)化(hua)物(wu)被腐(fu)蝕，奧(ao)氏體(ti)呈光(guang)亮色，σ相由褐色(se)變(bian)為黑(hei)色。用上述(shu)方法(fa)將從蝶閥上(shang)切取(qu)的(de)試(shi)樣在堿性(xing)赤血(xue)鹽(yan)水(shui)溶液(ye)中(zhong)煮(zhu)沸4min後，在顯徽(hui)鏡下(xia)觀(guan)察(cha)，析(xi)出物(wu)保(bao)持了原形貌，未(wei)發現(xian)明顯變(bian)化。因此決定采用熱(re)處理(li)的方法(fa)進壹(yi)步(bu)試(shi)臉(lian)分析(xi)。2.3熱(re)處理(li)試(shi)驗分析(xi)

    σ相是(shi)壹(yi)種(zhong)鐵(tie)鉻(ge)原子(zi)比(bi)例(li)大(da)致(zhi)相等的金屬(shu)間(jian)化合物(wu)。化(hua)學成分、鐵(tie)素體(ti)、冷變(bian)形、溫(wen)變(bian)都不同程(cheng)度(du)地對σ相形(xing)成產生影(ying)響。采用染色法(fa)試(shi)驗，在顯微(wei)鏡下(xia)觀(guan)察(cha)析(xi)出相(xiang)變(bian)化不明顯，故采用了熱(re)處理(li)的方法(fa)來鑒別σ相(xiang)。有(you)關(guan)資(zi)料(liao)介紹，σ相通(tong)常(chang)是(shi)在500~800℃長(chang)期(qi)時(shi)效中(zhong)形(xing)成的。這(zhe)是因為較高(gao)的(de)溫(wen)度下時(shi)效有(you)利(li)於鉻(ge)的擴(kuo)散。再(zai)高(gao)溫(wen)度加熱(re)σ相(xiang)將開(kai)始溶(rong)解(jie)，溶解(jie)完畢至少(shao)要在920℃以上(shang)。在高(gao)於(yu)σ相的(de)穩(wen)定溫(wen)度加熱(re)可(ke)使之消除。形(xing)成σ相所需(xu)時(shi)間雖(sui)然(ran)很(hen)長(chang)，但消除σ相(xiang)壹般(ban)只要短(duan)時(shi)間加熱(re)即可(ke)。根(gen)據這壹理論(lun)，制定了熱(re)處理(li)工藝，觀(guan)察(cha)組織(zhi)中(zhong)的(de)析(xi)出相(xiang)是(shi)否(fou)可(ke)以消除。將從蝶閥上(shang)切取(qu)的(de)試(shi)樣加熱(re)到940℃，保(bao)溫(wen)30min，然後在Neophot-32金相(xiang)顯微(wei)鏡上觀(guan)察(cha)分析(xi)。經熱(re)處理(li)後的試(shi)樣中(zhong)的(de)析(xi)出相(xiang)沒(mei)有消除，並(bing)保(bao)持原形(xing)貌(mao)，由此(ci)證明了該組織(zhi)中(zhong)的(de)析(xi)出相(xiang)有(you)可(ke)能不是(shi)σ相。

    2.3SEM分析(xi)

    有時(shi)鋼中(zhong)出(chu)現的σ相，采用任(ren)何(he)染色的(de)方法(fa)均無(wu)法(fa)辨別其頗(po)色(se)，可(ke)采用SEM的分析(xi)方法(fa)來鑒別。因為已知σ相(xiang)為鐵(tie)與鉻(ge)的化(hua)合(he)物(wu)，含鉻(ge)量(liang)為(wei)42%~48%，通(tong)過(guo)EDS定性(xing)和定量(liang)分析(xi)測出(chu)未(wei)知相的(de)組成元素及(ji)其含量(liang)，從(cong)而(er)確(que)定未(wei)知(zhi)相。

    EDS分析(xi)結(jie)果(guo)表明，析(xi)出物(wu)的(de)含鉻(ge)量(liang)為(wei)33.6%，明顯高(gao)於(yu)基體(ti)中(zhong)的(de)Cr含量(liang)16.3%，而(er)σ相(xiang)的含鉻(ge)量(liang)是(shi)42%~48%，因而否(fou)認(ren)析(xi)出相(xiang)為(wei)σ相。綜合染色試(shi)臉(lian)、熱(re)處理(li)試(shi)驗的結(jie)果(guo)，認(ren)為(wei)不銹(xiu)鋼蝶閥組織(zhi)中(zhong)的(de)析(xi)出相(xiang)不是(shi)σ相。經SEM觀(guan)察(cha)析(xi)出相(xiang)為(wei)壹種(zhong)共晶組織(zhi)，是(shi)以鉻(ge)為主(zhu)的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)。

    不銹(xiu)鋼蝶閥的(de)材料(liao)為鎳(nie)鉻(ge)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼，這種(zhong)材料(liao)壹般(ban)都(dou)在固(gu)溶狀(zhuang)態(tai)下使用。在室溫(wen)狀(zhuang)態(tai)下，其組織(zhi)為(wei)奧氏(shi)體(ti)，奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼在廣(guang)泛的腐(fu)蝕介質中(zhong)特(te)別是(shi)大(da)氣中(zhong)具有(you)良好(hao)的抗腐(fu)蝕能(neng)力。對不銹(xiu)鋼蝶閥銹(xiu)蝕(shi)的原(yuan)因分析(xi)如下(xia)：

    ①綜合上(shang)述(shu)各項(xiang)試(shi)驗的結(jie)果(guo)，可(ke)判定蝶(die)閥材料(liao)組織(zhi)中(zhong)析(xi)出相(xiang)不是(shi)σ相，故蝶(die)閥的(de)銹(xiu)蝕現(xian)象(xiang)不是(shi)由σ相引(yin)起(qi)的(de)。

    ②通(tong)過(guo)SEM觀(guan)察(cha)，確(que)認(ren)蝶(die)閥的(de)組織(zhi)中(zhong)析(xi)出相(xiang)是(shi)以鉻(ge)為主(zhu)的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)，這(zhe)種(zhong)共晶組織(zhi)沿(yan)晶界分布。EDS分析(xi)結(jie)果(guo)表明這種(zhong)分布在晶界上的碳(tan)化(hua)物(wu)鉻(ge)含量(liang)明顯高(gao)於(yu)基體(ti)。這種(zhong)碳(tan)化(hua)物(wu)是(shi)M23C6型。隨(sui)碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)析(xi)出，又(you)得(de)不到鉻(ge)的擴(kuo)散補(bu)充時(shi)，以碳(tan)化(hua)鉻(ge)的形(xing)式(shi)沿奧(ao)氏(shi)體(ti)晶界析(xi)出，在碳(tan)化(hua)物(wu)周(zhou)圍形(xing)成貧鉻(ge)區，從而奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼晶界易被腐(fu)蝕。所以(yi)沿(yan)晶界析(xi)出的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)是(shi)造成蝶閥銹(xiu)蝕(shi)的主(zhu)要原(yuan)因。

    ③經固(gu)溶處理(li)後的奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼，由於(yu)在高(gao)溫(wen)加熱(re)時(shi)大部分碳(tan)化(hua)物(wu)被溶解(jie)，奧氏(shi)體(ti)中(zhong)飽和了大量(liang)的(de)碳(tan)與鉻(ge)，並因隨後的快速冷(leng)卻而(er)固(gu)定下(xia)來，使材料(liao)有很(hen)商(shang)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)。因此應(ying)嚴格(ge)控制熱(re)處理(li)工藝，固(gu)溶處理(li)時(shi)將工件加熱(re)至高(gao)退(tui)，使碳(tan)化(hua)物(wu)充分溶解(jie)，然後(hou)迅速(su)冷(leng)卻，得(de)到均(jun)壹奧氏(shi)休(xiu)組織(zhi)。固(gu)溶處理(li)後，如果(guo)采用緩慢冷(leng)卻，在冷卻過(guo)程(cheng)中(zhong)碳(tan)化(hua)鉻(ge)將沿晶界析(xi)出，從(cong)而(er)導(dao)致材料(liao)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能降低。