不銹鋼護欄腐蝕失效分析

時間：2020-09-04

不銹鋼護欄以其耐腐蝕性和美觀性逐步應用于橋梁護欄、道路護欄、工廠護欄及庭院護欄上。

在失效護欄側面(帶凹槽)和平直表面上分別截取試樣，經清洗、干燥、打磨后，采用臺式直讀光譜儀進行化學成分分析，可見護欄的化學成分均符合GB/T

20878—2007?不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分?對316不銹鋼的成分要求。

可見護欄側面與上、下表面采用焊接方式連接，焊縫寬約5mm。腐蝕大致發(fā)生在熔敷金屬表面，腐蝕區(qū)域寬度與焊縫寬度相當。經鑲嵌、打磨、拋光后，用體積比為3∶1∶1的HCl＋HNO3＋甘油混合液進行浸蝕，采用金相顯微鏡觀察其顯微組織形貌。

由化學成分分析結果可知，護欄帶凹槽側面及平直表面母材化學成分均符合GB/T 20878—2007對316不銹鋼的成分要求。

由金相檢驗結果可知，發(fā)生腐蝕的“工”字形護欄采用角焊接方式焊接而成，焊縫位于帶凹槽側面與平直表面連接處。焊縫寬約5mm。結合宏觀檢測結果可知，腐蝕基本發(fā)生在焊縫熔敷金屬表面，腐蝕區(qū)域寬約5mm，與焊縫寬度相當。護欄母材顯微組織為奧氏體，奧氏體晶粒內存在孿晶，且奧氏體晶粒尺寸大小不均勻，表明不銹鋼母材冷加工殘余應力較大。焊縫區(qū)域顯微組織為柱狀晶＋碳化物。

由SEM及EDS結果可知，腐蝕產物中主要含有氧、鐵、碳、氯等元素，氧元素含量較高，氧元素含量遠**氯元素含量。同時焊縫及兩邊的母材區(qū)域中，焊縫區(qū)鉻、鎳元素含量**母材，但錳元素含量遠**母材，表明熔敷金屬化學成分與母材存在較大的差異。

腐蝕產物主要呈現(xiàn)黃(紅)褐色，且氧元素含量較高，說明護欄在熔敷金屬表面發(fā)生了氧腐蝕，屬于電化學腐蝕。焊縫顯微組織中存在柱狀晶，存在成分偏析，同時焊縫區(qū)化學成分與母材存在明顯差異，造成兩者之間存在較大的電極電位差。同時在焊接后，焊縫處存在一定的焊接殘余應力。由于護欄安裝位置臨近海邊，空氣濕度較大，并含有微量鹽分，護欄在焊縫熔敷金屬區(qū)域發(fā)生電化學腐蝕和應力腐蝕，在該兩種腐蝕的綜合作用下該316不銹鋼護欄腐蝕失效。

結論及建議

護欄焊縫區(qū)與母材化學成分存在明顯差異，使得兩者之間存在較大的電極電位差，焊縫處存在一定的焊接殘余應力。且安裝位置臨近海邊，空氣濕度大，該護欄在焊縫熔敷金屬區(qū)域發(fā)生電化學腐蝕和應力腐蝕，在該兩種腐蝕的綜合作用下較終造成護欄腐蝕失效。

建議采用合適的焊條對316不銹鋼進行焊接，以獲得較佳的耐腐蝕性能，同時316不銹鋼焊后宜進行退火處理。

詞條
詞條說明
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1.1“與GB/T 10561—1989相比”部分?? ? ?GB/T 10561—2005前言中“本標準與GB/T 10561—1989相比主要變化如下：”部分存在以下問題。?01、“a) 標準名稱由《鋼中非金屬夾雜物的顯微評定方法》改為……”多了一個“的”字，實際GB/T 10561—1989標準名稱為《鋼中非金屬夾雜物顯微評定方法》。&nbs
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