案例1.反应堆压力容器不锈钢堆焊层的晶间腐蚀[1]
为提高反应堆压力容器的抗腐蚀能力, 要在其内壁堆焊一层奥氏体不锈钢(00Cr20Nil0) , 并且对焊接质量提出很高的要求。由于焊后要在600℃长时间退火, 这正好是奥氏休不锈钢的敏化温度范围内,具有产生晶间腐蚀的条件。所以要求控制含C量在0.04 % (mass) 以下。但是即使含C量很低,采用T法检验也发现了晶间腐蚀不合格的现象。说明除化学成分外还有其他控制因素,为此对堆焊层晶间腐蚀的原因进行了分析。
利用光学显微镜观察金相组织,发现合格的试样晶界上普遍存在δ铁素体,含量为8%~9%;而不合格的样品δ铁素体很少,仅有2%~5%。
扫描电镜观察进一步显示,合格试样晶粒之间由铁素体隔开;不合格的样品晶粒之间只有比较少的δ铁素体,并且厚度也很薄。
实验表明冷却速率对铁素体含量有重要影响,对堆焊不合格的样品在真空加热炉中重新加热到1350℃,然后快冷,铁素体含量增加到12%左右。
铁素体对晶间腐蚀的影响是复杂的,在敏化的条件下,它能够加速铬向贫Cr区扩散,从而抑制晶间腐蚀;但是当铁素体含量过少时起不到输送足够多的铬消除贫Cr区的作用。
参考文献
[1] 但体纯,王俭秋,韩恩厚,等. 压水堆核电站蒸汽发生器用600合金管在含铅高温碱溶液中的应力腐蚀行为研究
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