Причини за ръждясване на пеперудни клапани по време на употреба

Пеперудни клапани от неръждаема стомана неизбежно ще ръждясат по време на употреба. Много е важно да разберете какво причинява ръждата на дроселната клапа от неръждаема стомана. Чрез анализ на материалната структура на дроселната клапа, тест за термична обработка, SEM и други тестови панели. Тъй като карбидите по границите на зърната в материала на клапана се утаяват, за да образуват подмаркираща зона, това е причината за корозията на дроселната клапа от неръждаема стомана.

Дроселната клапа от неръждаема стомана, изработена от CF8M, е корозирала по време на употреба. дроселна клапа, върху нея е взета проба за анализ.

1 Тестов метод

Вземане на проби за анализ на химичния състав (преценка дали отговаря на стандартните изисквания), проверка на металографската структура, изпитване на процеса на термична обработка и SEM анализ.

2 Тестови резултати и анализ

2.1Химичен състав

Резултатите от анализа на химичния състав и стандартният състав са показани в&"Таблица 1 [GG" ".

2.2 Металографски анализ

Металографски образци бяха изрязани от ръждясалата пеперудна клапа. След смилане и полиране те се корозираха с воден разтвор на железен хлорид и се наблюдават и анализират на металографския микроскоп Neophot-32. Металографската структура се състои от аустенит и друг вид утайка. Теоретично аустенитната неръждаема стомана трябва да получи еднаква аустенитна структура след нормална термична обработка. Има два вида преценки за структурата на друга утайка, която се появява в организацията: една е фазата, а другата е карбидът. Условията на образуване на фаза и карбид са различни, но всички те имат обща характеристика, тоест чувствителността на аустенитната неръждаема стомана към междукристална корозия.

Първо, методът на оцветяване се използва за идентифициране на афазата. Използвайки алкален воден разтвор на червена кръвна сол (10 g червена кръвна сол, 10 g калиев хидроксид, 100 ml вода), след като пробата се вари в този реактив в продължение на 2 до 4 минути, феритът е жълт, карбидите са корозирали, а аустенитът е с ярък цвят, σфазата се променя от кафяво до черно.Пробата, изрязана от дроселната клапа, се вари в алкално -червена кръвна солна разтвор в продължение на 4 минути по горния метод и след това се наблюдава под микроскоп, утайките запазват оригинала си морфология и не са открити значителни промени. Поради това беше решено да се използва методът на термична обработка за по -нататъшно тестване на анализа на лицето.

2.3 Анализ на теста за топлинна обработка

Сигмафазата е интерметално съединение с приблизително същото атомно съотношение на желязо към хром. Химическият състав, феритът, студената деформация и температурната промяна влияят върху образуването на σфаза с променливи степени. Методът на оцветяване е използван за тестване и промяната на фазата на утаяване не е очевидна под микроскопа, така че методът на термична обработка е използван за идентифициране на σфазата. Според съответната информация, σфазата обикновено се образува при дългосрочно стареене при 500 ~ 800℃Това се дължи на факта, че стареенето при по -високи температури води до дифузия на хром.℃или повече. Нагряването при стабилна температура, по -висока от σфазата, може да го елиминира. Въпреки че отнема много време за формиране на σфазата, елиминирането на σфазата обикновено изисква само кратко време за нагряване. Според тази теория е разработен процес на топлинна обработка, за да се наблюдава дали утаената фаза в структурата може да се елиминира. Пробата, изрязана от дроселната клапа, се нагрява до 940℃, държани 30 минути, и наблюдавани и анализирани на металургичен микроскоп Neophot-32. След термичната обработка утаената фаза в пробата не се елиминира и се запазва оригиналната морфология, което доказва, че утаената фаза в структурата може да не е асигмафаза.

2.4 SEMанализ

Понякога сигмафазната стомана не може да се различи по никакъв метод на боядисване. Тя може да бъде идентифицирана чрез метода на SEM анализ. Тъй като е известно, че σфазата е съединение от желязо и хром, със съдържание на хром от 42% до 48%, съставните елементи и тяхното съдържание в неизвестната фаза се измерват чрез EDS качествен и количествен анализ, така че определяне на неизвестната фаза.

Резултатите от количествения анализ на микро-зоната на матрицата и утайките са показани в&"Таблица 2 [GG" ".

EDSанализът показва, че количеството на утайката, съдържаща хром, е 33,6%, значително по -високо от съдържанието на матрицата Cr 16,3%, докато σ количеството на хромосъдържащата фаза е 42%-48%, като по този начин се отричат ​​утайките като афаза. Въз основа на резултатите от теста за оцветяване и изпитването за термична обработка се смята, че утаената фаза в структурата на дроселната клапа от неръждаема стомана не е афаза. Наблюдавано от SEM, утаената фаза е вид евтектична структура, която е главно хромов карбид.

Пеперудният клапан от неръждаема стомана е изработен от никел-хром аустенитна неръждаема стомана, която обикновено се използва в твърд разтвор. При стайна температура структурата му е аустенитна. Аустенитната неръждаема стомана има добра корозионна устойчивост в широк спектър от корозивни среди, особено в атмосферата. Причините за корозията на клапаните от неръждаема стомана са следните:

①Въз основа на резултатите от горните тестове може да се определи, че утаената фаза в структурата на материала на дроселната клапа не е σфаза, така че явлението ръжда на дроселната клапа не е причинено от σфазата.

②Чрез SEM наблюдение се потвърждава, че утаената фаза в структурата на дроселната клапа е предимно хромов карбид и тази евтектична структура е разпределена по границата на зърното. Резултатите от EDSанализата показват, че съдържанието на хром в този карбид, разпределено по границата на зърното по-висока от тази на матрицата. Този карбид е от тип M23C6. С утаяването на карбиди и без добавка на хромова дифузия, хромовите карбиди се утаяват по границите на аустенитните зърна, образувайки зона, изчерпана от хром около карбидите, така че границите на зърната от аустенитна неръждаема стомана Поради това карбидът, утаен по границата на зърното, е основната причина за ръждата на дроселната клапа.

③За аустенитната неръждаема стомана след третиране с разтвор, тъй като повечето карбиди се разтварят при нагряване при висока температура, аустенитът е наситен с голямо количество въглерод и хром, а аустенитът е фиксиран поради последващото бързо охлаждане, така че материалът да има много от устойчивостта на корозия на коефициента. Следователно процесът на термична обработка трябва да бъде строго контролиран. По време на обработката с разтвор, детайлът се загрява до силно отстъпване, за да се разтвори напълно карбида, и след това бързо се охлажда, за да се получи еднаква аустенитна структура. процес, което ще доведе до намаляване на корозионната устойчивост на материала.