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析氢腐蚀是常见的搪瓷反应釜爆瓷原因

浏览次数:154发布日期:2021-05-07
  析氢腐蚀是常见的搪瓷反应釜爆瓷原因,也称之为鳞爆现象。引起鳞爆的因素很多,包括钢坯的表面及内部质量,瓷釉的成分及均匀度,以及搪烧工艺,如脱脂硫酸浓度,酸洗时间,搪烧的温度及时间。此外鳞爆现象受季节性影响十分强。
 
  鳞爆的形成主要是由钢板中氢的吸收、扩散、聚集和溢出引起的。据国外测定,鳞爆时,由金属基材中析出的气态氢的压力可高达11MPa。
 
  搪瓷设备金属基体在烧成时,钢材处于奥式体状态,对氢有极大的溶解度,它可吸收在烧成过程中产生的大量氢。
 
  钢材在冷却过程中会产生奥式体向铁素体的相变,金属基体溶解氢的能力大幅度下降,从钢材中析出的氢聚集在钢坯与搪瓷层交界处和钢材内部的缺陷部位上,随着时间的延长,氢的浓度越来越高,压力越来越大,当压力超过瓷层的机械强度时,瓷层就会产生鳞爆,从鳞爆过程的分析可知,搪瓷用钢板的组织状态是决定爆瓷是否发生的内因,外界因素只起促进内因发生变化的作用,这些组织有宏观组织,如气泡、缩孔、裂纹等,有显微组织,如晶粒度,渗碳体的形状、大小、分布等。
 
  搪瓷设备的腐蚀破坏,大部分是由于在焊缝表面上瓷釉层有不同程度的鳞爆脱瓷引起的,因为焊缝金属的金相组织为铁素体和珠光体。焊接处有气泡、缩孔、裂纹等缺陷,对氢有强烈的吸收作用。
 
  所以应尽量避免对坯体进行热加工。另外,要防止鳞爆的产生,还必须减少氢的来源,或者给氢提供一个聚集的空间。在高温800~900 ℃搪烧时,瓷釉内的水与金属Fe 发生下列反应:Fe + H2O →FeO + 2H这对钢坯的含氢量影响很大,这是钢板析氢最为严重的因素,因此,在产品烧成时,一定要尽可能地减少瓷釉中水分的含量和钢坯表面吸附的水分,以及烧成环境中的水分,从而减少氢的产生。
 
  此外,搪瓷反应釜的夹套在使用一段时间后会结垢和生锈,如果使用酸性除垢剂清除污垢或夹套中的冷却液偏酸性,都会导致金属发生析氢腐蚀(Fe+2HCl=FeCl2+H2O一部分H原子扩散到金属内空穴,这些H由于搪瓷的致密性而不能再向外扩散,因此当H聚积到一定的程度,形成定的动力时,搪瓷就会发生破裂。
 
  因此清洗结垢采用酸洗时,必须加缓冲剂,如果搪瓷釜的价值较高或者不容易更换甚至出现腐蚀性穿孔的话,必须采用腐蚀率低的高品质清洗剂,避免清洗操作不当带来的严重后果。
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