探讨奥氏体镍铁铬合金的晶间腐蚀

奥氏体镍铁铬合金的晶间腐蚀

UNS NO8825 （Incoloy825）奥氏体镍铁铬合金，是一种通用的工程合金，在氧化和还原环境下都具有抗酸和碱金属腐蚀性能高镍成份使合金具有有效的抗应力腐蚀开裂性。在各种介质中的耐腐蚀性都很好，如硫酸、磷酸、硝酸和有机酸，碱金属如氢氧化钠、氢氧化钾和盐酸溶液。

　　UNS NO8825铁镍合金具有良好的抗氧化性能、耐蚀性能，优良的冷热加工性能及低温机械性能。合金可以通过冷加工得到强化，成型性能良好，易于焊接。合金在淡水和流动海水中具有较好的抗蚀性，对各种废气、碱性溶液和大多数有机酸及其化合物的腐蚀性能良好。合金不易产生氯离子应力腐蚀裂纹，此类合金的管道适用于制造大中型热交换器、空冷器等。成品规格：Φ25mm×2.5mm、Φ19mm×2.5mm、Φ19mmm×2mm等，管材生产标准主要是ASME SB 163或技术协议。

　　合同技术条件要求对成品管材按ASTM A262 C进行120h（5周期）晶间腐蚀检验，检验要求腐蚀率需≤0.075mm/月。但管材生产到成品后进行晶间腐蚀检验出现晶间腐蚀结果大批不合格。
 

　　要防止UNS NO8825合金出现晶间腐蚀倾向，除了常规的降低C含量，还应提高Ti/C等成分。分析发现冶炼成分中的C、Cr、Ni、Ti及Ti/C都比较正常，所涉及的晶间腐蚀不合格的产品的C含量均不高且Ti/C均在30以上，其中C含量＜0.02%及Ti/C比值达到60的炉号也发生了晶间腐蚀。因此排除成分上的影响。初步怀疑为析出物及TiN造成晶间腐蚀不合格。金相检验结果有析出物，TiN夹杂物级别为1.5级。随即利用现场现有管材及生产合同开展了一系列工艺试验：成品马弗炉980℃～1000℃固溶+实验室940℃～980℃二次固溶工艺处理试验、冷态成品在实验室直接采用940℃～980℃一次固溶处理试验，以及批量化工艺试验。试验结果表明：

　　为控制晶间腐蚀不合，主要对成品热处理工艺进行了改进，即将成品固溶温度（980℃～1000℃）调整为稳定化热处理制度的（940℃～980℃），将钢管组织中的碳化铬转变成特殊的TiC并弥散分布在基体中以减小成品钢管的晶间腐蚀倾向。采用成品940℃～980℃固溶热处理工艺制度可以解决晶间腐蚀不合问题，同时其它性能检验情况也满足标准要求。

　　Incoloy825奥氏体镍铁铬合金广泛应用于各种使用温度不超过550℃的工业领域，如：硫酸酸洗工厂用的加热管、容器、筐及链等、海水冷却热交换器、海洋产品管道系统、酸性气体环境管道、磷酸生产中的热交换器、蒸发器、洗涤、浸渍管等、石油精炼中的空气热交换器、食品工程、化工流程、高压氧气应用的阻燃合金等。