高温腐食調査事例

対象物

海岸地帯で使用されたSUS309S製ゴミ焼却炉の部品

解析手順

  • 解析手順

調査結果

  • 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。

  • 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
  • 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。

  • 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。

結論

  • 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。
  • NaClや硫化物の介在した高温腐食が損傷原因です。
  • 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。

  • 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

  • 粒界侵食部のEPMAによる特性X線像

    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)

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