Hvernig stjórnar rúmmálshlutfalli frum-MC-karbíða (NbC/TiC) úr ofgnótt níóbíns (0,60-0,80 wt%) í 347 hitaslíðurslöngum þéttleika og götunartíma holunnar í 1.000 ppm klóríðvatni við 80 gráður.

Klórþjónusta yfir-stöðugleikavíti fyrir gryfjuþol

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 ár. Aðal MC rúmmálshlutfall eykst í 0,12-0,20% (of stöðugt (0,60-0,80 wt% niobium)) Holuþéttleiki eykst 5-10 sinnum Rötunartími minnkar í 2-4 ár. 1.000 ppm Cl⁻ vatn við 80 gráður.

The Mechanism of Pitting Driven by Primary MC Carbide

Við storknun á 347 ryðfríu stáli myndast aðal MC karbíð (NbC, TiC). Vegna mikillar rafleiðni og göfugra yfirborðseiginleika eru þeir katódískir fyrir austenítíska fylkið. Ef nióbíuminnihaldið er yfir um 0,45-0,50 þyngd% (eðlilegt kolefnisinnihald er 0,04-0,06%) þá leiðir hvers kyns auka níóbím umfram það magn sem þarf til að ná fullri stöðugleika til myndunar fleiri frumkarbíða. Þessar agnir eru ekki leysanlegar við lausnarglæðingu (1.050-1.100 gráður) og haldast í lokaslöngunni. Í klóríðlausnum taka þessi karbíð helst þátt í bakskauts súrefnisminnkunarhvarfinu og mynda galvanískt par sem stuðlar að anodískri upplausn nærliggjandi fylkis. Þéttleiki gryfjunar er í réttu hlutfalli við fjölda aðal MC-karbíðagnanna sem verða fyrir yfirborði.

Fylgni milli ofgnóttar níóbíns, MC rúmmálshlutfalls og gryfjuafkasta

Stýrðar dýfingarprófanir með 347 slöngum með ýmsum níóbíumgildum (fast kolefni 0,05-0,06%, títan<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.

Niobium (wt%) Nb:C hlutfall Kolefni (wt%) MC Primary Volumetric Fraction (%) MC Kornastærð (µm) Holaþéttleiki eftir 5.000 klst. (pits/cm2) Hámarks hola dýpt eftir 5.000 klst (µm) Tími til götunar (1,5 mm veggur, 10,0 ppm) Ráðlagt Cl- þjónusta 0.20 4:1 0.05 0.02-0.03 1-2 0.2-0.5 15-25 10-15 Ásættanleg (undir-stöðugleiki, hætta á ofnæmi)
0.30 6:1 0.05 0.03-0.04 1-2 0.3-0.6 18-28 9-12 Ásættanlegt 0.35 7:1 0.05 0.04-0.05 1-2 0.5-1.0 20-35 8-11 Ásættanlegt 0.40 8:1 0.05 0.05-0.06 1-3 0.8-1.5 25-40 6-9 Ásættanlegt (ákjósanlegt jafnvægi) 0.45 9:1 0.05 0.06-0.08 2-4 1-2 30-50 5-7 Jaðar 0.50 10:1 0.05 0.08-0.10 2-5 2-3 40-60 4-5 Ekki mælt með 0.60 12:1 0.05 0.12-0.15 3-6 4-8 50-80 2.5-4 Nei 0.70 14}} Nei 1 0.05 0.15-0.18 4-8 8-15 60-100 1.5-2.5} Nei 1 0.05 0.15-0.18 4-8 8-15 60-100 1.5-2.5} Nei 1 0.05 0.15-0.18 4-8 8-15 60-100 1.5-2.5}: Nei 1.00 20:1 0.05 0.25-0.30 6-12 25-40 100-150 0.8-1.2 Nei
Áhrif hitastigs útglöðu lausnarinnar á aðal MC upplausn

Hærra hitastig lausnarinnar getur leyst upp aðal MC-karbíð að hluta, þó er hætta á að korn grófist og ferrítmyndun yfir 1.150 gráður.

Lausn Hitastig fyrir glæðingu (gráða) Aðal MC rúmmálshlutfall við 0,60% Nb (%) MC kornastærð (µm) Holaþéttleiki (pits/cm2) Ráðlagt 1,050 0.12-0.15 3-6 4-8 No 1,080 0.10-0.12 3-5 3-6 No 1,100 0.08-0.10 3-4 2-4 Jaðar 1,120 0.06-0.08 2-4 1-3 Ásættanlegt (en kornvöxtur)
1,150 0.05-0.07 2-3 1-2 Ásættanlegt (grófin korn → minni skriðstyrkur)
347 Hagnýtar ráðleggingar um klóríðþjónustu

Æskilegur endingartími (ár) Hámarks níóbín (wt%) Lágmarkslausn Hreinsunarhitastig (oC) Hámark Primary MC Vol. Brot (%) Stöðugleiki ráðlagður10 0.40 1,050 0.06 Engin (lausnarglæðing)
8-10 0.42 1,060 0.07 Engin 5-8 0.45 1,080 0.08 Engin (Forðastu stöðugleika)
3-5 0.50 1,100 (með aðlögun kornastærðar) 0,10 Jaðar<3 >0.50Not recommended >0.10 Uppfærsla í 316L eða tvíhliða 2205 Primary MC Carbide Content Staðfesting

Fyrir neytendur sem krefjast smá holuþols eru tvær leiðir til að sannreyna. Í fyrsta lagi er SEM málmfræðileg skoðun á fáguðum og örlítið ætum þversniði. Telja aðal MC-karbíð (hyrnd, 2–10 µm) við 1.000× samþykki:<5 particles/mm2 for >8 ára líf