Avantages et inconvénients de l'ajout de titane à l'acier inoxydable austénitique
Lorsque le chrome-nickel acier inoxydable austénitique est chauffé à une température comprise entre 450 et 800℃, il se produit souvent une corrosion le long du joint de grain, appelée corrosion intergranulaire. D'une manière générale, la corrosion intergranulaire est en fait causée par la précipitation de carbone sous forme de Cr23C6 à partir de la couche austénitique saturée. structure métallographiquece qui entraîne un appauvrissement en chrome de la structure de l'austénite au niveau du joint de grain. Par conséquent, éviter l'appauvrissement en chrome aux joints de grains est un moyen efficace de prévenir la corrosion intergranulaire.
Les éléments de l'acier inoxydable sont classés en fonction de leur affinité avec le carbone, dans l'ordre suivant : titane, niobium, molybdène, chrome et manganèse. On constate que l'affinité du titane et du carbone est plus grande que celle du chrome. Lorsque du titane est ajouté à l'acier, le carbone se combine de préférence au titane pour former du carbure de titane, ce qui peut empêcher efficacement la formation de carbure de chrome et la précipitation de l'appauvrissement en chrome aux joints de grains. Peut prévenir efficacement la corrosion intergranulaire.
Parce que titane Le titane et l'azote peuvent être combinés pour former du nitrure de titane, et le titane et l'oxygène peuvent être combinés pour former du dioxyde de titane, la quantité de titane ajoutée est donc limitée. Dans la production actuelle d'acier inoxydable, pour éviter la corrosion intergranulaire, la quantité de titane ajoutée est principalement de l'ordre de 0,8%.
Afin d'éviter la corrosion intergranulaire, l'acier inoxydable contenant du titane doit être stabilisé après le traitement en solution. Après le traitement en solution, l'acier inoxydable austénitique obtient une structure d'austénite monophasée, mais l'état de cette structure n'est pas stable. Lorsque la température augmente au-dessus de 450℃, le carbone dans la solution solide va progressivement précipiter sous forme de carbures, dont Cr23C6 La température de formation est de 650℃, et 900℃ est la température de formation de TiC. Pour éviter la corrosion intergranulaire, il est nécessaire de réduire la teneur en Cr23C6 afin que les carbures existent complètement sous la forme de TiC.
La stabilité des carbures de titane étant supérieure à celle des carbures de chrome, lorsque l'acier inoxydable est chauffé à plus de 700°C, les carbures de chrome commencent à se transformer en carbures de titane. Le traitement de stabilisation consiste à chauffer l'acier inoxydable à une température comprise entre 850 et 930 °C et à le maintenir à cette température pendant une heure. À ce moment-là, les carbures de chrome sont complètement décomposés pour produire des carbures de titane gris ou noirs stables, et la capacité anti-corrosion intergranulaire de l'acier inoxydable est optimisée. En outre, l'ajout de titane à l'acier inoxydable peut également disperser et précipiter des composés intermétalliques Fe2Ti dans certaines conditions afin d'améliorer la résistance à haute température de l'acier inoxydable.
Cependant, le titane n'est pas totalement inoffensif dans l'acier inoxydable, et il peut parfois nuire aux performances de l'acier inoxydable. Par exemple, des inclusions telles que TiO2 et TiN sont susceptibles d'exister. Elles ont une teneur élevée et une distribution inégale, ce qui réduit la pureté de l'acier inoxydable dans une certaine mesure ; elles détériorent également la qualité de la surface des lingots d'acier inoxydable, ce qui entraîne une augmentation du volume de broyage dans le processus, ce qui est facile.
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