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La resistencia a la corrosión de las placas de acero de doble fase suele tener una buena estabilidad en condiciones normales de uso, pero en el proceso de uso a largo plazo,su resistencia a la corrosión puede disminuir hasta cierto punto debido a factores ambientales, condiciones de uso o mantenimiento inadecuado.
En primer lugar, los principales factores que afectan a la resistencia a la corrosión
1La estabilidad del propio material
Cambios en la microestructura: la resistencia a la corrosión del acero dúplex (como 2205, 2507) y su relación de dos fases de austenita y ferrita (generalmente cercana a 1:1) están estrechamente relacionadas.
Funcionamiento prolongado a altas temperaturas (por ejemplo, más de 300 °C): Esto puede conducir a la precipitación de fases intermetálicas (por ejemplo, σ-fase, χ-fase),que son fases frágiles y duras que no sólo reducen la dureza del material, pero también consumen elementos resistentes a la corrosión como el cromo y el molibdeno en la matriz, formando zonas pobres en cromo y acelerando así la corrosión (por ejemplo, la corrosión intergranular).
Zona afectada por el calor de la soldadura: si la entrada de calor del proceso de soldadura es demasiado alta o la velocidad de enfriamiento no es adecuada,puede dar lugar a anomalías locales de la organización (como un exceso de ferrita o un grano grueso de austenita), que puede convertirse en el punto de partida de la corrosión después de un uso prolongado.
Estabilidad elemental: el elemento nitrógeno (N) en el acero dúplex puede disolverse sólidamente en la austenita para mejorar la resistencia a los agujeros.si el material en transformación o uso se debe a la desnitrogenación a altas temperaturas, puede reducir la resistencia a la corrosión.
2Cambios en el medio ambiente corrosivo
Propiedades medianas:
Si la concentración de iones corrosivos del medio (como Cl-, S2-) aumenta, el valor del pH disminuye o la temperatura aumenta, puede romper el límite de resistencia a la corrosión del material,que resulta en una velocidad de corrosión acelerada.
La presencia de partículas sólidas en el medio (como arena, escoria) puede deberse a la corrosión por limpieza (efecto sinérgico de desgaste + corrosión) para acelerar el daño superficial, la exposición de metal fresco,reducir la resistencia a la corrosión.
Estrés: Aunque el acero dúplex es mejor que el acero inoxidable austenítico en resistencia a la corrosión por estrés, pero en el estrés alternativo a largo plazo o el estrés residual (como la vibración de la tubería,tensión de la instalación), puede conducir al agrietamiento por corrosión por esfuerzo (SCC), especialmente en los ambientes que contienen Cl con un mayor riesgo.
3Daños a la superficie y mantenimiento
Daños mecánicos: los arañazos, los agujeros, etc. en la superficie causados durante el transporte, la instalación o el mantenimiento pueden convertirse en una fuente de corrosión (por ejemplo, el punto de partida del agujero),y la corrosión en el daño puede expandirse después del uso a largo plazo.
Daño por película de óxido: la película de pasivación (Cr2O3, etc.) en la superficie del acero dúplex es la principal barrera para la resistencia a la corrosión.Medios corrosivos unidos durante mucho tiempo, puede dañar la película de pasivación, lo que resulta en corrosión localizada (como la corrosión de grietas).
Inadecuado mantenimiento: no limpiar regularmente los depósitos en la tubería, no reparar las piezas dañadas,o no conforme a los requisitos del mantenimiento de los recubrimientos anticorrosión (como los recubridos), puede acelerar el proceso de corrosión.
En segundo lugar, el rendimiento específico de la disminución de la resistencia a la corrosión
1Corrosión localizada
Corrosión de los agujeros y grietas: en el ambiente que contiene Cl, después de un uso prolongado, si la película de pasivación de la superficie se rompe localmente, pueden formarse agujeros.y luego a la profundidad de la expansión.
Corrosión intergranular: si el material precipita carburos (por ejemplo, Cr23C6) o fases intermetálicas en los límites de los granos como resultado de una alta temperatura o soldadura,y el contenido de cromo cerca de los límites de los granos disminuye, puede producirse corrosión intergranular en un medio específico, destruyendo la estructura del material.
2. corrosión uniforme
En ácidos fuertes, álcalis y otros medios corrosivos fuertes, si la resistencia a la corrosión del material está cerca del valor crítico, el servicio a largo plazo puede conducir a un adelgazamiento uniforme del grosor de la pared,aunque la tasa de corrosión es lenta, pero el efecto acumulativo reducirá la resistencia y, en última instancia, afectará a la seguridad.
3. Fragmentación por corrosión por esfuerzo (SCC)
La exposición prolongada a medios de alto estrés + corrosivos (por ejemplo, ambiente de alta temperatura y alta presión que contenga Cl-) puede dar lugar a micro grietas, las grietas se expanden gradualmente con el tiempo,con el tiempo conduce a una fuga o fractura.
¿Cómo frenar la disminución de la resistencia a la corrosión?
1Selección y diseño razonables del material
Según las características del medio para elegir el grado adecuado de acero dúplex:
Medio ambiente con baja corrosión: acero dúplex 2205 (concentración de Cl ≤ 2000 ppm);
Entorno altamente corrosivo: acero superduplex 2507 (concentración de Cl ≤ 10000 ppm).
Evitar la concentración de tensión: optimizar el diseño de las tuberías, reducir la turbulencia y el impacto en el tee, y reducir la tensión mecánica y térmica.
2Control de la calidad del procesamiento y de la soldadura
Evite los arañazos en la superficie durante el procesamiento y realice un pulido o una pasivación de decapado en la superficie después del moldeado para restaurar la película de pasivación.
Cuando se soldan, adoptar un proceso de entrada de calor bajo (como la soldadura TIG), controlar la temperatura entre capas ≤ 150 °C,y realizar ensayos no destructivos (como detección de defectos de penetración) después de la soldadura para garantizar que no haya defectos de soldadura (como porosidad, no fundido).