壓力容器典型材料應變腐蝕損傷研究

張淑君（宜興市三木化工裝備有限公司，江蘇宜興 214258）

壓力容器典型材料應變腐蝕損傷研究

張淑君（宜興市三木化工裝備有限公司，江蘇宜興 214258）

壓力容器在實際應用過程中，其主要材料關系到了壓力容器的性能，對此，保證壓力容器典型材料的穩定性，避免其受到腐蝕影響，是確保壓力容器性能穩定的關鍵。本文主要研究了壓力容器典型材料應變腐蝕損傷問題，使壓力容器保持一個正常的工作狀態，以期更好地促進壓力容器在社會生產領域中的廣泛應用。

壓力容器；典型材料；應變腐蝕損傷

本文對壓力容器典型材料應變腐蝕損傷的影響，有針對性的選取了壓力容器最常用的材料，主要有Q235B、Q345R以及奧氏體不銹鋼。在實際研究過程中，本文著重分析了在ASS鹽霧環境下，將NS4溶液加入三種典型材料中，對壓力容器典型材料應變腐蝕進行損傷試驗，并對腐蝕情況進行觀察和研究。通過分析上述三種材料在不同環境下的腐蝕形態變化，可以更好地分析上述三種材料的應變腐蝕損傷行為以及相應的演化規律，對于提出有效的修護措施來說，起到了重要的指導作用。

1 典型材料Q235B應變腐蝕損傷研究

本文對Q235B應變腐蝕損傷的研究，主要針對于Q235B在ASS鹽霧環境下進行。在實際討論過程中，關于Q235B點蝕發展速度以及應力水平對腐蝕速率影響問題，在研究時，定義點蝕坑的表征參數，并就相應的蝕坑密度、尺寸、平均尺寸等問題進行規定，以此來討論Q235B應變腐蝕損傷問題。

關于Q235B的腐蝕時間變化參數問題，它是影響點蝕坑密度的重要因素。點蝕坑密度變化隨著腐蝕時間的增加，會先呈現遞增趨勢，當腐蝕時間達到15d時，點蝕坑的密度呈現下降趨勢。由此可見，在ASS鹽霧環境下，點蝕坑尺寸以及深度會隨著腐蝕進程加深，呈現較大變化，小的腐蝕坑會因腐蝕形成大的點蝕坑。當點蝕坑的腐蝕達到一定程度時，腐蝕速度會減緩，點蝕坑的尺寸變化將會加大。點蝕坑的深度受到應力影響較大，應力增加的情況下，點蝕坑的深徑比會降低，并且深徑比要比無應力變化下的深徑比較小。從點蝕坑深度變化情況來看，加載試樣深徑比大于點蝕坑深徑比時，說明加載試樣的點蝕坑增加速率要大于其深度增大速率，這樣一來，Q235B材料的面積腐蝕形態速度將會呈現加快的趨勢［1］。

2 典型材料Q345R應變腐蝕損傷研究

對典型材料Q345R進行應變腐蝕損傷研究時，可以對Q345R腐蝕表面形態進行觀察，發現Q345R應變腐蝕損傷的主要表現為面積型腐蝕。通過借助掃描電鏡圖像，我們可以對腐蝕表面進行更好地觀察，能夠發現Q345R受到腐蝕后，表面會出現大量的腐蝕溝槽。

Q345R受到應變腐蝕損傷影響時，其損傷機制首先從晶界開始，最先發生化學變化的是晶界先受到腐蝕，并出現脫落或是溶解的現象。Q345R應變腐蝕損傷主要表現為面積型腐蝕，該表面會出現在鋼板的帶狀組織上，并出現較深的腐蝕溝槽。壓力容器的鋼板軋制過程中，帶狀組織金屬層的化學成分有著較大的差異，其中這一部分的磷元素，會對該區域造成較大程度的腐蝕，產生腐蝕溝槽。其具體原理主要是因為磷帶狀分布存在一定差異，低磷區的腐蝕速度明顯高于高磷區，進而產生深度不一的腐蝕溝槽［2］。

3 典型材料奧氏體不銹鋼應變腐蝕損傷研究

本文對壓力容器典型材料奧氏體不銹鋼應變腐蝕損傷的研究，主要從腐蝕表面進行分析，研究了腐蝕產物和壓力容器表面的腐蝕情況。在分析過程中，我們對腐蝕產物的情況進行有效觀察。對典型材料奧氏體不銹鋼應變腐蝕損傷進行研究過程中，要注重分析奧氏體不銹鋼腐蝕產生的主要原因，這對于解決奧氏體不銹鋼應變腐蝕損傷問題具有重要參考意義。

奧氏體不銹鋼在ASS鹽霧環境下，奧氏體不銹鋼材料表面的腐蝕會隨著硅含量的降低，會出現耐晶間腐蝕，我們可以看出，腐蝕產物主要有氧、碳元素，同時還含有一定的酸元素。通過在ASS鹽霧環境下的腐蝕損傷實驗，我們還可以發現，腐蝕產物主要包括了氧化物、酸鹽兩種腐蝕物質。壓力容器中，奧氏體不銹鋼的應變腐蝕損傷是沿著晶界進行的，具體表現為晶粒的溶解或脫落。壓力容器中奧氏體不銹鋼腐蝕起到主導作用的是氧化物、以及酸鹽，其中酸鹽起到了加速作用，使材料腐蝕加劇。針對于這一問題，我們可以根據奧氏體不銹鋼的腐蝕影響因素，有針對性的對壓力容器腐蝕問題進行有效解決［3］。

4 結語

本文通過分析壓力容器中應用三種主要材料：Q235B、Q345R、奧氏體不銹鋼的應變腐蝕損傷情況，我們可以更好地看出三種材料在ASS鹽霧環境下，三種材料腐蝕變化的主要影響因素。對此，為了更好地保證壓力容器運行的穩定性，可以針對于三種材料產生腐蝕的原因，進行防治，保證壓力容器避免遭受腐蝕影響，確保壓力設備能夠更好地應用于社會生產的各個領域。

［1］曹懷祥.壓力設備典型材料應變腐蝕損傷研究［D］.中國石油大學（華東），2012.

［2］韋蕾.壓力容器典型用材在腐蝕環境和應力載荷協同作用下的失效行為的研究［D］.中國石油大學（華東），2013.

［3］張騫.復合材料壓力容器熱力耦合應力分析［D］.大連理工大學，2013.