Kuinka primaaristen MC-karbidien (NbC/TiC) tilavuusosuus ylimääräisestä niobiumista (0,60-0,80 paino-%) 347-lämmittimen vaippaletkussa säätelee kuopan aloituskohdan tiheyttä ja rei'itysaikaa 1 000 ppm:n kloridivedessä 80 asteessa

Kloridihuolto yli{0}}stabilisaatiorangaistuksen pisteresistenssistä

For sheathed electric heating tubes of 347 stainless steel (Nb-stabilized) in moderate chloride water (1,000 ppm Cl⁻) at 80°C, the excess niobium beyond the stoichiometric requirement for carbon fixation (Nb:C ratio >10:1) leads to the formation of primary MC carbides (NbC) not dissolved during solution annealing. The initial carbides are usually 2-10 m in size and are cathodic sites for pit start. At 0.30-0.40 wt % niobium (Nb:C = 8:1 to 10:1) principal MC volume percentage is 0.04-0.06% and service life >10 vuotta. Primaarinen MC-tilavuusosuus kasvaa arvoon 0,12-0,20 % (ylitabiloitu (0,60-0,80 paino-% niobiumia)) Kuopan tiheys kasvaa 5-10 kertaa Rei'itysaika lyhenee 2-4 vuoteen. ppm Cl⁻ vettä 80 asteessa.

Ensisijaisen MC-karbidin käyttämä pistelyömekanismi

347 ruostumattoman teräksen jähmettymisen aikana muodostuu primäärisiä MC-karbideja (NbC, TiC). Korkean sähkönjohtavuutensa ja jaloiden pintaominaisuuksiensa ansiosta ne ovat katodisia austeniittisen matriisin suhteen. Jos niobipitoisuus on yli noin 0,45-0,50 paino-% (normaalit hiilipitoisuudet ovat 0,04-0,06 %), niin ylimääräinen niobium, joka ylittää täydelliseen stabilointiin tarvittavan määrän, johtaa enemmän primääristen karbidien muodostumiseen. Nämä hiukkaset eivät liukene liuoshehkutuksen aikana (1 050-1 100 astetta), ja ne pysyvät lopullisessa letkussa. Kloridiliuoksissa nämä karbidit osallistuvat edullisesti katodiseen hapen pelkistysreaktioon ja muodostavat galvaanisen parin, joka edistää ympäröivän matriisin anodista liukenemista. Kuopan alkamisen tiheys on verrannollinen pinnalle paljastuneiden primääristen MC-karbidihiukkasten lukumäärään.

Ylimääräisen niobin, MC-tilavuusosuuden ja pistelystyskyvyn välinen korrelaatio

Ohjatut upotuskokeet 347-letkulla eri niobitasoilla (vakiohiili 0,05-0,06%, titaani<0.01%) in 1,000 ppm Cl- water (pH 7.0, aerated) at 80°C for 5,000 hours have established the following pit initiation densities and perforation times.

Niobi (paino-%) Nb:C-suhde Hiili (paino-%) MC:n ensisijainen tilavuusfraktio (%) MC-hiukkaskoko (µm) Kuopan tiheys 5 000 tunnin jälkeen (kuoppa/cm2) Suurin kuoppasyvyys 5 000 tunnin jälkeen (µm) Rei'itysaika (1,5 astetta seinämä, 0 vuotta) 8,0 mm. ppm Cl- Palvelu 0.20 4:1 0.05 0.02-0.03 1-2 0.2-0.5 15-25 10-15 Hyväksyttävä (ali-stabiloitu, herkistymisvaara)
0.30 6:1 0.05 0.03-0.04 1-2 0.3-0.6 18-28 9-12 Hyväksyttävä 0.35 7:1 0.05 0.04-0.05 1-2 0.5-1.0 20-35 8-11 Hyväksyttävä 0.40 8:1 0.05 0.05-0.06 1-3 0.8-1.5 25-40 6-9 Hyväksyttävä (optimaalinen saldo) 0.45 9:1 0.05 0.06-0.08 2-4 1-2 30-50 5-7 Marginaali 0.50 10:1 0.05 0.08-0.10 2-5 2-3 40-60 4-5 Ei suositella 0.60 12:1 0.05 0.12-0.15 3-6 4-8 50-80 2.5-4 Ei 1 0.05 0.15-0.18 4-8 8-15 60-100 1.5-2.5} 0.80 16:1 0.05 0.18-0.22 5-10 15-25 80-120 1.2-2 Ei 1.00 20:1 0.05 0.25-0.30 6-12 25-40 100-150 0.8-1.2 Ei
Liuoksen hehkutuslämpötilan vaikutus ensisijaiseen MC-liukenemiseen

Korkeammat liuoshehkutuslämpötilat voivat osittain liuottaa primaariset MC-karbidit, mutta vaarana on rakeiden karkeneminen ja ferriitin muodostuminen yli 1150 asteessa.

Liuoksen hehkutuslämpötila ( aste ) Ensisijainen MC-tilavuusosuus 0,60 % Nb (%) MC-hiukkaskoko (µm) Kuopan tiheys (kuoppaa/cm2) Suositus 1,050 0.12-0.15 3-6 4-8 Nro 1,080 0.10-0.12 3-5 3-6 Ei 1,100 0.08-0.10 3-4 2-4 Marginaali 1, Ac-vaara (mutta Graafinen kasvu){{9}
1,150 0.05-0.07 2-3 1-2 Hyväksyttävä (jyvien karkeneminen → alempi virumislujuus)
347 Kloridihuollon käytännön suosituksia

Haluttu käyttöikä (vuosia) Maksimi niobiumi (paino-%) Minimi liuoksen hehkutuslämpötila (oC) Suurin primäärinen MC tilavuus. Murto-osa (%) Stabilisaatio ehdotettu10 0.40 1,050 0.06 Ei mitään (liuoksen hehkutus)
8-10 0.42 1,060 0.07 Ei mitään 5-8 0.45 1,080 0.08 Ei mitään (vältä vakautta)
3-5 0.50 1,100 (raekoon säädöllä) 0,10 Marginaali<3 >0.50Not recommended >0.10 Päivitys 316L tai duplex 2205 Primary MC Carbide Content Verification

Kuluttajille, jotka vaativat jonkin verran pistesyöpymisvastusta, on kaksi tapaa tarkistaa. Ensimmäinen on kiillotetun ja hieman syövytetyn poikkileikkauksen SEM-metallografinen tarkastus. Laske ensisijaiset MC-karbidit (kulma, 2–10 µm) 1 000 × hyväksynnällä:<5 particles/mm2 for >8 vuoden elämä