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摘 要

板式换热器的腐蚀主要是指板片的腐蚀。在使用过程中，由于板式换热器的板片受水分冲刷、气蚀和微量化学介质的腐蚀，板片焊缝处经常出现渗漏。这就导致水和化工材料出现混合，生产工艺温度难以控制，致使生成其它产品，严重影响产品质量，降低产品等级。

304奥氏体不锈钢为制作板式换热器中板片的首选材料之一，具有优良的耐均匀腐蚀的性能，因而被广泛用于许多要求苛刻的环境当中。但是如果热处理或焊接工艺不当，或者使用环境的温度范围或者辐射等因素都有可能导致敏化，在特定的腐蚀介质当中，就会引起不锈钢的晶间腐蚀。如果在应力的作用下，还有可能引发晶间应力腐蚀开裂。而在304奥氏体不锈钢薄板的实际生产中，既有可能在冲压成型阶段因预应变产生残余应力，也可能因焊接时产生敏化现象，并且这两个过程在生产过程中几乎同时发生。因此有必要对这两个过程发生的先后顺序对304奥氏体不锈钢薄板晶间腐蚀的影响进行研究。

本文针对厚度为0.5mm、0.8mm、1mm、1.3mm的304奥氏体不锈钢常用厚度的薄板，通过扫描电镜拍摄的晶间显微照片定性分析了四种不同厚度的薄板奥氏体不锈钢的晶间腐蚀，采用失重法的计算对薄板的晶间腐蚀程度进行了定量的计算，同时研究了预应变对薄板晶间腐蚀的影响。此次研究为国产板式换热器的设计、制造以及安全操作提供了重要的参考。

关键词：奥氏体不锈钢，薄板，敏化，预应变，晶间腐蚀

ABSTRACT

The corrosion of plate heat exchanger mainly refers to the plate’s corrosion.During use，the plate’s welds often leak when the plate of the plate heat exchanger are corroded by water erosion,cavitation and and trace chemical medium.This leads to ,mix of water and chemical materials,also,the temperature of production process is difficult to control,finally resulting in generation of other products, serious impact on product quality and reduction in product level.

304 austenitic stainless steel which has excellent resistance to uniform corrosion performance is one of the preferred material for the production of plate heat exchanger’s plates.so,it is widely used in many demanding environment.But,if the heat treatment and welding process is improper,or other factors such as environmental temperature and radiation are likely to lead to sensitization,it will cause stainless steel’s intergranular corrosion when in a particular corrosive medium.It may lead to intergranular stress corrosion cracking if they are under stress.The two processes occur almost at a same time when actually produce the 304 austenitic stainless steel,so,it is necessary to study these two processes’s order of occurrence which may effect on intergranular corrosion of 304 austenitic stainless steel’s sheet intergranular corrosion.

In this paper, the photomicrograph of four thickness of 0.5mm, 0.8mm, 1mm and 1.3mm austenitic stainless steel’s sheet are taken by an optical microscope to qualitative analysis of four different thickness austenitic stainless steel’s sheet intergranular corrosion.Using weight loss method,calculating the corrosion depth and the corrosion rate quantitatively calculated the extent of intergranular corrosion,while can research the influence of pre-strain on intergranular corrosion.this study will provide an important reference for the design, manufacture and safe operation of plate heat exchanger.

Keywords：austenitic stainless steel, sheet, sensitization, pre-strain,intergranular corrosion

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 选题意义及背景 1

1.2 304奥氏体不锈钢简介 1

1.3 晶间腐蚀 2

1.3.1 晶间腐蚀的危害 2

1.3.2 晶间腐蚀的机理 2

1.3.3 晶间腐蚀的预防 3

1.3.4 1Cr18Ni9Ti钢的晶间腐蚀的影响因素 3

1.4 预应变对钢材晶间腐蚀的影响 4

1.4.1 预应变简介 4

1.4.2 预应变对不同钢材的影响 4

1.4.3 预应变对304奥氏体不锈钢的影响 4

1.5 敏化对钢材晶间腐蚀的影响 4

1.5.1 敏化的简介 4

1.5.2 敏化对钢材的影响 5

第二章 预应变对304奥氏体不锈钢晶间腐蚀的影响 6

2.1 实验设备 6

2.2 材料成分及处理方法 8

2.2.1 材料成分 9

2.2.2.处理方法 9

2.3 实验步骤 9

2.3.1 实验分组 9

2.3.2 试样的敏化处理 10

2.3.3 配置腐蚀溶液 10

2.3.4 施加预应变 10

2.3.5 试样入烧杯 11

2.3.6 试样进行扫描电镜的表面观察 11

2.4实验的注意事项 11

2.5 实验结果分析与讨论 12

2.5.1 304奥氏体不锈钢预应变前后马氏体的含量变化 12

2.5.2 304奥氏体不锈钢的晶间腐蚀实验结果 13

2.5.3 薄板304奥氏体不锈钢的称重实验 15

第三章 预应变和敏化先后顺序的影响 17

3.1 实验设备 17

3.2 材料成分及处理方法 20

3.2.1 材料成分 20

3.2.2 处理方法 20

3.3 实验步骤 20

3.3.1 试验分组 20

3.3.2 预应变施加与敏化处理 21

3.3.3 试样的切割 23

3.3.4 试样的研磨与抛光 23

3.3.5 腐蚀溶液的配置与试样的腐蚀 27

3.3.6 试样的称量与腐蚀图片的获取 29

3.4 实验结果分析与讨论 29

3.4.1 预应变与敏化的先后顺序对薄板马氏体含量的影响 29

3.4.2 304奥氏体不锈钢的晶间腐蚀实验结果 31

3.4.3 304奥氏体不锈钢的称重实验 34

第四章 总结和展望 36

4.1 总结 37

4.2 展望 37

参考文献 37

致 谢 40

第一章 绪论

1.1 选题意义及背景

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