相变关系到化工设备材料的合理设计与应用.pdfVIP

第48卷第 1期 化 工 设 备 与 管 道 Vo1．48 No．1 2011年 2月 PROCESSEQUIPMENTPIPING Feb．20l】 · 材 料 与 防 腐 · 相变关系到化工设备材料 的合理设计与应用 余存烨 (上海石化股份有限公司，上海 200540) 摘 要：金属与合金经热处理与焊接等热加工，以及设备经受不同的操作温度，材料发生相变，析 出金属间相及晶 界沉淀或偏析 ，对材料强度、韧性以及耐蚀性等有很大影响。通过对不锈钢、碳铜、低合金钢、、Ni—P、镍、铝、铜、钛与 锆等合金具体分析 ，说明相变对化工设备材料的设计、制作、维修与应用有重大意义。 关键词：相变； 材料 ； 金属； 合金； 化工设备； 腐蚀； 脆性 中图分类号：TQ050．4 1 文献标识码：A 文章编号：1009—3281(2011)01-0054—06 PhaseChangingRelated toApplication ofM aterialin ProcessEquipment YU Cun-ye (ShanghaiPetrochemicalShareCo．，Ltd，Shanghai 200540，China) Abstract： Whenmetaloralloy isheattreatedorequipmentisoperatedindifferenttemperature，metalmaterialmaytransform be— tweendifferentphasesandelementsmayseparateoutorprecipitateatcrystalboundary．Thisphenomenonhasgreatinfluencetothe strength，toughnessandcorrosion—resistanceofmaterials．Inthisarticle，withtheanalysisforsomesteelsandalloys，suchasstainless steel，carbonsteel，lowalloysteelandnickel，aluminum ，copper，titanium alloys，thesignificantmeaningsofphasetransformationto thedesign，fabrication，repairandapplicationofchemicalequipmentwereindicated． Keywords： phasetransformation； material； metal； alloy； chemicalequipment； corrosion； embrittlement 在金属与合金中，晶体结构被冠以诸如铁素体、 钛铌稳定型不锈钢，因而晶间腐蚀大为减少。但设 奥氏体和马氏体等名称。所谓相变，即是金属与合金 备制作多用焊接 ，由于焊接接头设计与焊接施工不 (主要是钢)通过热处理(淬火、回火、退火或时效等) 当、焊接填料选用失误、未焊后处理及工艺操作不慎 及其他热加工(如焊接)使晶体结构发生一种相 (如 等原因，也易发生焊区晶问腐蚀 。因为经 1300℃ 奥氏体)到另一种相(如马氏体)的转变，甚至产生中 高温加热 ，随后冷却时在 850～450cC区间发生碳化 间相(如 盯)，以及晶界沉淀或偏折等，使材料的性能 铬(CrFe)∞C沿晶界析出，在晶界两侧形成贫铬区， 发生变化。正如徐祖耀院士所说：“了解相变缘起过 其 Cr的质量分数小于 12％，因而晶界区与晶粒构 程才能控制材料的性质与应用，为了使材料获得高强 成微 电偶电池，造成热影响区集中性腐蚀，这种晶问 度有效的利用，材料须受适当的热处理，以获得适当 腐蚀 ，发生于紧邻熔合线称刀 口腐蚀 (knifeine