Преимущества и недостатки добавления титана в аустенитную нержавеющую сталь

When chromium-nickel austenitic stainless steel is heated to a temperature range of 450-800 ° C, межкристаллитная коррозия often occurs, but the addition of titanium will improve this situation, but is this good or bad?

Межкристаллитная коррозия фактически вызвана осаждением углерода из насыщенной аустенитной металлургической структуры в форме Cr23C6, что приводит к обеднению хромом аустенитной структуры на границе зерен. Следовательно, предотвращение дефицита хрома на границе зерен является эффективным способом предотвращения межкристаллитной коррозии.

The elements in the stainless steel are ordered according to the degree of carbon affinity, in the order of titanium, tantalum, молибден, chromium and manganese. It can be seen that the affinity of titanium and carbon is greater than that of chromium. When titanium is added to steel, carbon preferentially combines with titanium to form titanium carbide, which can effectively prevent the formation of chromium carbide and precipitation to form a grain boundary which is poor in chromium. Can effectively prevent intergranular corrosion.

Поскольку титан и азот могут объединяться с образованием нитрида титана, титан и кислород могут объединяться с образованием диоксида титана, поэтому количество добавляемого титана ограничено. Чтобы избежать межкристаллитной коррозии при реальном производстве нержавеющей стали, количество добавляемого титана в основном составляет около 0,8%.

Чтобы избежать межкристаллитной коррозии, титансодержащую нержавеющую сталь необходимо стабилизировать после обработки раствором. После обработки раствором аустенитная нержавеющая сталь приобретает однофазную аустенитную структуру, но состояние этой структуры нестабильно. Когда температура повышается до более чем 450 ° C, углерод в твердом растворе постепенно выделяется в виде карбида, из которых Cr23C6. Температура образования составляет 650 ° C, а 900 ° C - это температура образования TiC. Чтобы избежать межкристаллитной коррозии, необходимо снизить содержание Cr23C6 и позволить карбиду полностью существовать в форме TiC.

Поскольку карбидная стабильность титана выше, чем у хрома, когда нержавеющая сталь нагревается выше 700 ° C, карбид хрома начинает превращаться в карбид титана. Стабилизация заключается в нагреве нержавеющей стали до 850-930 ° С в течение 1 часа. В это время карбид хрома полностью разложится с образованием стабильного серого или черного карбида титана, а устойчивость нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии будет оптимизирована. Кроме того, титан добавляют в нержавеющую сталь для осаждения интерметаллических соединений Fe2Ti при определенных условиях, чтобы улучшить жаропрочность нержавеющей стали.

Недостатки:
Титан также не является полностью безвредным для нержавеющей стали, и иногда титан также может поставить под угрозу характеристики нержавеющей стали. Например, легко образуются включения, такие как TiO2 и TiN, и их содержание велико и неравномерно, что в некоторой степени снижает чистоту нержавеющей стали; это также ухудшает качество поверхности слитков нержавеющей стали, что приводит к увеличению объема технологического шлифования, что легко. Это вызывает отходы; полировка готового продукта не очень хорошая, а обработка высокоточных поверхностей очень затруднена.

Статья под редакцией дуплекс 2205 труба кайсунс