Motivi per la ruggine delle valvole a farfalla durante l'uso

Le valvole a farfalla in acciaio inossidabile si arrugginiscono inevitabilmente durante l'uso. È molto importante scoprire cosa fa arrugginire la valvola a farfalla in acciaio inossidabile. Attraverso l'analisi della struttura del materiale della valvola a farfalla, test di trattamento termico, SEM e altri pannelli di prova. Poiché i carburi lungo i bordi dei grani nel materiale della valvola precipitano per formare una zona di marcatura secondaria, questo è il motivo della corrosione della valvola a farfalla in acciaio inossidabile.

La valvola a farfalla in acciaio inossidabile in CF8Mis è corrosa durante l'uso.Acciaio inossidabile austenitico dopo il normale trattamento termico, il tessuto deve essere a temperatura ambiente Corpo Austria's, buona resistenza alla corrosione.Per analizzare la causa della ruggine del valvola a farfalla, è stato prelevato un campione per l'analisi.

1Metodo di prova

Campionamento per l'analisi della composizione chimica (valutando se soddisfa i requisiti standard), ispezione della struttura metallografica, test del processo di trattamento termico e analisi SEM.

2Risultati dei test e analisi

2.1Composizione chimica

I risultati dell'analisi della composizione chimica e della composizione standard sono mostrati in"Tabella1".

2.2 Analisi metallografica

I campioni metallografici sono stati tagliati dalla valvola a farfalla arrugginita. Dopo molatura e lucidatura, sono stati corrosi con una soluzione acquosa di cloruro ferrico e osservati ed analizzati al microscopio metallografico Neophot-32. La struttura metallografica è composta da austenite e un'altra specie di composizione del precipitato. In teoria, l'acciaio inossidabile austenitico dovrebbe ottenere una struttura austenitica uniforme dopo il normale trattamento termico. Esistono due tipi di giudizi sulla struttura di un altro precipitato che appare nell'organizzazione: uno è laσfase e l'altra è il carburo.σfase e condizioni di formazione del carburo sono diverse, ma hanno tutte una caratteristica comune, ovvero la sensibilità dell'acciaio inossidabile austenitico alla corrosione intergranulare.

In primo luogo, viene utilizzato il metodo della variegatura per identificare la fase. Utilizzando una soluzione acquosa alcalina di sale rosso del sangue (10 g di sale rosso del sangue, 10 g di idrossido di potassio, 100 ml di acqua), dopo che il campione è stato fatto bollire in questo reagente per 2-4 minuti, la ferrite è gialla, i carburi sono corrosi e l'austenite è di colore brillante,σcambiamenti di fase dal marrone al nero. Il campione tagliato dalla valvola a farfalla è stato bollito in una soluzione salina alcalina di sangue rosso per 4 minuti con il metodo di cui sopra, e quindi osservato al microscopio, i precipitati hanno mantenuto il loro originale morfologia, e non sono stati riscontrati cambiamenti significativi. Pertanto, si è deciso di utilizzare il metodo del trattamento termico per testare ulteriormente l'analisi del viso.

2.3 Analisi del test di trattamento termico

La sigmafase è un composto intermetallico con approssimativamente lo stesso rapporto atomico tra ferro e cromo. La composizione chimica, la ferrite, la deformazione a freddo e il cambiamento di temperatura influiscono sulla formazione della fase a vari gradi. Il metodo di colorazione è stato utilizzato per testare e il cambiamento di fase di precipitazione non era ovvio al microscopio, quindi il metodo di trattamento termico è stato utilizzato per identificare la fase. Secondo le informazioni pertinenti, la fase si forma solitamente durante l'invecchiamento a lungo termine a 500 ~ 800℃.Questo perché l'invecchiamento a temperature più elevate favorisce la diffusione del cromo.Riscaldando la faseσ ad una temperatura più alta inizierà a dissolversi e la dissoluzione deve essere almeno 920℃o più.Il riscaldamento a una temperatura stabile superiore alla faseσpuò eliminarlo.Anche se ci vuole molto tempo per formare laσfase, l'eliminazione dellaσfase generalmente richiede solo un breve tempo di riscaldamento.Secondo questa teoria, è stato sviluppato un processo di trattamento termico per osservare se la fase precipitata nella struttura può essere eliminato. Il campione tagliato dalla valvola a farfalla viene riscaldato a940℃, conservata per 30 minuti, e quindi osservata e analizzata al microscopio metallurgico Neophot-32. Dopo il trattamento termico, la fase precipitata nel campione non viene eliminata e viene mantenuta la morfologia originale, il che dimostra che la fase precipitata nella struttura può non essere asigmafase.

2.4 Analisi SE

A volte la sigmaphase in acciaio non può essere distinta da alcun metodo di tintura. Può essere identificato con il metodo di analisi SEM. Poiché è noto che la fase è un composto di ferro e cromo, con un contenuto di cromo compreso tra il 42% e il 48%, gli elementi costitutivi e il loro contenuto della fase sconosciuta vengono misurati mediante EDSanalisi qualitativa e quantitativa, in modo da determinare la fase sconosciuta.

I risultati dell'analisi quantitativa di micro-area della matrice e dei precipitati sono riportati in"Tabella2".

L'analisi EDS ha mostrato che la quantità di precipitato contenente cromo era del 33,6%, significativamente superiore a quella della matriceCrcontent del 16,3%, mentre la quantità di fase contenente cromo è del 42% -48%, negando così i precipitati come fase. In base ai risultati del test di tintura e il test di trattamento termico, si ritiene che la fase precipitata nella struttura della valvola a farfalla in acciaio inossidabile non sia la fase.Osservata da SEM, la fase precipitata è una sorta di struttura eutettica, che è principalmente carburo di cromo.

La valvola a farfalla in acciaio inossidabile è realizzata in acciaio inossidabile austenitico al nichel-cromo, generalmente utilizzato allo stato di soluzione solida. A temperatura ambiente, la sua struttura è austenitica. L'acciaio inossidabile austenitico ha una buona resistenza alla corrosione in un'ampia gamma di fluidi corrosivi, specialmente nell'atmosfera. Le ragioni della corrosione delle valvole a farfalla in acciaio inossidabile sono le seguenti:

①Sulla base dei risultati dei test di cui sopra, si può determinare che la fase precipitata nella struttura del materiale della valvola a farfalla non è la fase, quindi il fenomeno della ruggine della valvola a farfalla non è causato dalla fase.

②Attraverso l'osservazione SEM, si conferma che la fase precipitata nella struttura della valvola a farfalla è principalmente carburo di cromo, e questa struttura eutettica è distribuita lungo il bordo grano. I risultati dell'analisi EDS mostrano che il contenuto di cromo di questo carburo distribuito sul bordo grano è significativamente superiore a quello della matrice. Questo carburo è di tipo M23C6. Con la precipitazione dei carburi e nessuna integrazione di diffusione del cromo, i carburi di cromo precipitano lungo i bordi dei grani dell'austenite, formando una zona impoverita di cromo attorno ai carburi, in modo che i bordi dei grani dell'acciaio inossidabile austenitico sono facilmente corrosi. Pertanto, il carburo precipitato lungo il bordo grano è la causa principale della ruggine della valvola a farfalla.

③Per l'acciaio inossidabile austenitico dopo il trattamento in soluzione, poiché la maggior parte dei carburi viene dissolta quando riscaldata ad alta temperatura, l'austenite viene saturata con una grande quantità di carbonio e cromo e l'austenite viene fissata a causa del successivo rapido raffreddamento, in modo che il materiale abbia una lotto di La resistenza alla corrosione del quoziente. Pertanto, il processo di trattamento termico deve essere rigorosamente controllato. Durante il trattamento in soluzione, il pezzo viene riscaldato a un'elevata ritirata per dissolvere completamente il carburo, quindi raffreddato rapidamente per ottenere una struttura di austenite uniforme. Dopo il trattamento in soluzione, se si utilizza un raffreddamento lento, il carburo di cromo precipiterà lungo il bordo del grano durante il raffreddamento processo, che si tradurrà in una diminuzione della resistenza alla corrosione del materiale.