Vantaggi e svantaggi dell'aggiunta di titanio all'acciaio inossidabile austenitico
Quando il cromo-nichel acciaio inossidabile austenitico viene riscaldato a una temperatura di 450-800℃, si verifica spesso una corrosione lungo il confine dei grani, che viene chiamata "corrosione". corrosione intergranulare. In generale, la corrosione intergranulare è in realtà causata dalla precipitazione di carbonio sotto forma di Cr23C6 dall'austenitico saturo. struttura metallograficache fa sì che la struttura dell'austenite ai confini del grano si impoverisca di cromo. Pertanto, evitare la deplezione di cromo ai confini dei grani è un modo efficace per prevenire la corrosione intergranulare.
Gli elementi presenti nell'acciaio inossidabile sono ordinati in base alla loro affinità per il carbonio e l'ordine è titanio, niobio, molibdeno, cromo e manganese. Si può notare che l'affinità tra titanio e carbonio è maggiore di quella del cromo. Quando il titanio viene aggiunto all'acciaio, il carbonio si combina preferenzialmente con il titanio per formare il carburo di titanio, che può prevenire efficacemente la formazione di carburo di cromo e la precipitazione della deplezione di cromo ai confini del grano. Può prevenire efficacemente la corrosione intergranulare.
Perché titanio Il titanio e l'azoto possono essere combinati per formare nitruro di titanio, mentre il titanio e l'ossigeno possono essere combinati per formare biossido di titanio. Nella produzione attuale di acciaio inossidabile, per evitare la corrosione intergranulare, la quantità di titanio aggiunta è principalmente di circa 0,8%.
Per evitare la corrosione intergranulare, l'acciaio inossidabile contenente titanio deve essere stabilizzato dopo il trattamento in soluzione. Dopo il trattamento in soluzione, l'acciaio inossidabile austenitico ottiene una struttura di austenite monofase, ma lo stato di questa struttura non è stabile. Quando la temperatura supera i 450℃, il carbonio presente nella soluzione solida precipita gradualmente sotto forma di carburi, di cui Cr23C6 La temperatura di formazione è di 650℃ e 900℃ è la temperatura di formazione del TiC. Per evitare la corrosione intergranulare, è necessario ridurre il contenuto di Cr23C6 in modo che i carburi esistano completamente sotto forma di TiC.
Poiché la stabilità dei carburi di titanio è superiore a quella dei carburi di cromo, quando l'acciaio inossidabile viene riscaldato a temperature superiori a 700°C, i carburi di cromo iniziano a trasformarsi in carburi di titanio. Il trattamento di stabilizzazione consiste nel riscaldare l'acciaio inossidabile a 850-930°C e mantenerlo per 1 ora. A questo punto, i carburi di cromo saranno completamente decomposti per produrre carburo di titanio grigio o nero stabile, e la capacità anticorrosione intergranulare dell'acciaio inossidabile sarà ottimizzata. Inoltre, l'aggiunta di titanio all'acciaio inossidabile può anche disperdere e far precipitare composti intermetallici Fe2Ti in determinate condizioni, migliorando la resistenza alle alte temperature dell'acciaio inossidabile.
Tuttavia, il titanio non è completamente innocuo nell'acciaio inossidabile e talvolta può danneggiare le prestazioni dell'acciaio inossidabile. Ad esempio, possono esistere inclusioni come TiO2 e TiN. Il loro contenuto elevato e la loro distribuzione non uniforme riducono in una certa misura la purezza dell'acciaio inossidabile; inoltre, deteriorano la qualità della superficie dei lingotti di acciaio inossidabile, con conseguente aumento del volume di macinazione nel processo, che si traduce facilmente in scarti; le prestazioni di lucidatura del prodotto finito non sono molto buone e la lavorazione di superfici di alta precisione è molto difficile.
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