化工行业中奥氏体不锈钢应用开裂的原因与预防措施

生产化工产品时，所用机械设备经常接触各类酸、碱、盐等腐蚀性介质，而高温高压高流速工况时，此类设备受到腐蚀影响更加严重。所以为抗腐蚀，化工行业中的设备常用奥氏体不锈钢制造。

奥氏体不锈钢弯头

不过不锈钢材料的耐腐蚀性能均有相应的针对性，比如其处于空气、水、中性溶液和各种氧化性介质中能有效防腐蚀，但在另外部分特殊介质环境中却会受到腐蚀破坏。在不锈钢材料中产生的腐蚀多数是局部腐蚀破坏，常见的为应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳和缝隙腐蚀。

下面举个例子，比如在生产某个产品时，常使用不锈钢套管冷却器对四氯化钛做冷却，其中接触四氯化钛的是奥氏体不锈钢材料，接触冷却介质的材料是Q235A 钢。套管冷却器热侧使用180°弯头焊接连接。在生产时经常会有套管冷却器管道堵塞。在拆除清洗、疏通时出现套管冷却器不锈钢弯头内侧沿弯头横切面生成多处裂纹。

这种开裂是受3个因素影响。首先是不锈钢弯头的残余应力没有消除，应力除通过载荷形成的工作应力外，还有很多源自生产时生成的残余应力。其次是材料面对的腐蚀环境为套管换热器管道内的四氯化钛液体，这里面含有氯化铁、氯化钠等氯化物。这会加速腐蚀奥氏体不锈钢。第三个原因就是材质套管换热器管道材料是1Cr18Ni9Ti，其在氯离子环境中非常容易形成应力腐蚀，并且通常表现为穿晶断裂。

那么这种开裂有控制措施么？答案肯定是有。措施有四项。首先可以选择多种耐应力腐蚀的材料，比如高纯奥氏体铬镍不锈钢，高硅奥氏体铬镍不锈钢，高铬铁素体不锈钢和双相不锈钢。其中，双相不锈钢的抗应力腐蚀性能最优秀。

其次控制应力经过固溶后的稳定化处理，能够去除部分应力，也可显著优化不锈钢的抗氯化物开裂性能，不过需要注意在消除应力的同时要权衡因敏化而可能导致的各类问题。

另外在加工操作时要严格按照操作规程进行，因为不同的工艺条件会显著影响奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能。所以，一定要严格控制生产时的介质成分、流速、介质温度、压力、pH值等工艺指标。在加工工艺条件许可的范围内加入缓蚀剂。

最后就是有效的保养与使用同样是确保材料长期安全运行的，需要严格执行有关换热器方面的条例与法规，如果遇到缺陷一定要复查并及时采取相应措施，避免或降低奥氏体不锈钢材料受到的腐蚀。