SUS304電解研磨とさびの関連性

Question

はじめまして。
現在使用中の洗浄治具なのですが材質はSUS304の板材を熱圧着加工、最後に電解研磨処理を行っております。洗浄液はｱﾙｶﾘと弱酸性液を使用しておりますが最近洗浄治具自体にさびの発生が見られています。450倍顕微鏡にて表面を確認すると電解研磨された表面に微細なひびがみられ、そこからさびが出ていることが確認されました。電解研磨処理をすることにより表面のCr濃度が高くなり、安定した酸化皮膜ができるので電解研磨処理をしたほうがさびの抑制が高いと認識していたのでとまどっております。顕微鏡観察の状況ではひびからさびが発生しているので対策というわけではないですが、電解研磨処理無しで治具を製作してみようと思っていますが、釈然としません。電解研磨後に熱圧着すると、高い温度で酸化皮膜ができるのでそのほうがよいかもとも思ってみたりするのですが・・・
さびを発生させないことについて、電解研磨なしは妥当な処置かどうか、またこのような経験があるなどのｱﾄﾞﾊﾞｲｽをいただけませんでしょうか？当方表面処理の素人で上記記述におかしいところがあれば指摘いただければ幸いです。

Answer

ＳＵＳ３０４の熱圧着加工は、全く経験しておりませんが、
あるメーカーでそのまま水冷していたのを記憶しております。
これが、固溶態化熱処理に相当するかは、不詳です。

もし、熱圧着加工後、徐冷しておれば、４５０～８５０℃は通過すると
思われます。
溶接時には、必ず発生する問題なので、溶接品は、全て固溶態化
熱処理をしております。

一度、熱圧着加工品の断面を、ポリシュし、エッチングし結晶粒界を
観察すれば、炭化物が生成しているか否かは、すぐ判断できます。
もし、オーステナイト結晶粒界にＣｒ炭化物が生成しておれば、
鋭敏化が原因と思います。

それと、ＳＵＳ３０４に赤錆が生じるか否かは、別の問題かもしれません。

また、原因が応力腐食割れの場合も、固溶態化熱処理は少しは効果があると
思います。ほかの原因も多いので一概には申せません。
とりあえず、断面の結晶粒界をチェックしてください。

Answer

｢ステンレス鋼　電解研磨　錆｣のキーワードが気になりましたので、
開いてみました。
状況(洗浄用の酸・アルカリ液）が良く掴めませんので、
既にご検討済みと思いましたが、失礼を申し上げているかもしれません。
その節は、お許しください。

ＳＵＳ３０４の板を熱圧着加工
とありますが、４５０～８５０℃の温度範囲で徐冷した場合に生じる
｢鋭敏化によるオーステナイト結晶粒界に生じる炭化物の析出｣による

?　結晶粒界腐食
?　応力腐食割れ

が懸念されます。
通常、溶接後行われる｢固溶態化熱処理（１０１０～１１５０℃急冷）｣
固溶態化処理を実施されておられますか？

電解研磨による不動態化皮膜
電解研磨によって、ステンレス表面は、確かに不動態化皮膜が
形成されますが、安定した耐食性を得る場合、電解研磨で得られる
Ｃｒ膜厚では不完全で、更に、電解研磨後、不動態化処理を行うことを
お勧めします。

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