高温腐食調査事例

1.対象物

海岸地帯で使用されたSUS309S製ゴミ焼却炉の部品
2.解析手順

解析手順

3.調査結果
(1) 外観 :一部が損耗・脱落、表面には褐色の付着物あり、板厚も局部的に減肉しています。
(2) 材料の化学組成(wt%):規格値内に合致している事を確認しました。
C Si Mn P S Ni Cr
分析値 0.03 0.45 0.67 0.031 0.003 12.3 24.2

(3)鋼材断面の金属組織(写真1)
1)粒界酸化を伴う激しい高温腐食を受けています。
2)結晶粒の異常成長はありません。
3)粒界にCr炭化物の析出が認められ、その分散程度から部品の温度は750℃程度と推定されます。異常高温になった形跡はありません。

(4) EPMAによる粒界腐食部の解析(写真2)
1)粒界から高濃度のO・Cl・Sが検出されました。
2)表面付着物からも高濃度のO・Cl・Sが検出されました。

4.結論
(1)部品は、激しい高温腐食を受けて酸化損耗し脱落しています。
(2)NaClや硫化物の介在した高温腐食が損傷原因です。
(3)材料は規格内の物が使用されており、結晶粒の異常成長もありません。
  粒界のCr炭化物の分散程度から部品の温度は750℃程度です。
  特別に高温になったわけではありません。
(4)過酷な高温腐食に耐えるステンレス材料は無く、セラミック溶射材なら高価です。
  しかし、耐食効果は若干期待できます。従って定期的に検査を行い部品交換する方が得策です。
部品断面の金属組織
写真1.部品断面の金属組織
Si




Cl
粒界侵食部のEPMAによる特性X線像 O




S
写真2.粒界侵食部のEPMAによる特性X線像
      (粒界侵食部の先端付近)