奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕(文件)
【正文】 個(gè)數(shù)值. 當(dāng)不銹鋼從固溶溫度冷卻下來(lái)時(shí) ,已直接觀(guān)察到了貧 Cr 區(qū)并測(cè)得了貧 Cr 區(qū)的寬度和貧化程1度. 另外 ,支持貧 Cr 理論的有利證據(jù)是從陽(yáng)極極化曲線(xiàn)間接2222的測(cè)出了電流密度的數(shù)據(jù) ,不同 Cr 含量的鋼隨 Cr 含量的降收稿日期:2005 07 01初稿。 300 ℃回火 2 小時(shí) ,空冷。C % , 316L 的 Creff為 1118 % , 一般來(lái)說(shuō) , 奧氏體不銹鋼中 Cr 的含量應(yīng)超過(guò)11 % ,如果更低 ,則會(huì)嚴(yán)重降低抗晶間腐蝕的能力[ 3 ] .21114 其它元素含量 (1) Si :不管是作為雜質(zhì)元素還是作為合金的添加元素 ,晶間腐蝕主要取決于其在晶界的濃度和分布. 一般在晶間腐蝕的區(qū)域 , Si 的含量不超過(guò)晶粒本身的2 倍～ 3 倍 , 貧 Cr 是造成晶間腐蝕的必要條件. O1V1 Kasparova 通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出: 在沸騰的 65 %硝酸溶液中 ,含 0107 %C 和 313 %Si 的 X20 H20 鋼 , Si 和 C 相互促進(jìn) ,形成 Cr23C6 型的含硅的碳化鉻 ,成為晶界的第二相粒子 ,產(chǎn)生晶間腐蝕 ,如果在此條件下 ,沒(méi)有晶界的貧 Cr ,固溶處理和敏化處理的腐蝕速率是接近的[ 8 ] .(2) N : 總的來(lái)說(shuō) , N 的含量最好控制在 0110 %以下 ,可以降低晶間腐蝕的敏感性. 但有的文獻(xiàn)認(rèn)為[ 6 ] ,對(duì)于含 Nb的不銹鋼中含有 01002 % N 可形成穩(wěn)定性極高的 NbN 和 NbC ,在鋼冷凝中優(yōu)先形成高度彌散的晶核 ,細(xì)化晶粒 ,增強(qiáng)了 C 和 N 與基體的結(jié)合能力 ,降低 C 含量 ,既增強(qiáng)抗晶間腐蝕的能力 ,又增加了鋼的強(qiáng)度和韌性. 但在含 Ti 和 Nb 的不銹鋼中 ,加入量應(yīng)嚴(yán)格控制 ,否則 Ti 和 Nb 會(huì)與 N 結(jié)合生成NbN 或 TiN ,從而失去固溶碳的作用. 熱等靜壓成型的 316L不銹鋼試樣在 1200 ℃進(jìn)行固溶處理 ,N 的加入對(duì)于抗晶間腐蝕的能力有積極的影響 ,固溶處理的溫度十分重要 ,如果在 1050 ℃進(jìn)行固溶處理 ,將大大降低其抗晶間腐蝕的能力 ,若分別加入 011 %和 0123 %的 N ,在 500 ℃和 900 ℃分別進(jìn)行時(shí)效處理 ,結(jié)果 N 的加入會(huì)延遲晶間腐蝕[ 19 ] .(3) Nb 和 Ti :這些穩(wěn)定性元素的加入 ,能夠部分抑制碳化物的形成 ,減輕貧 Cr ,從而提高抗晶間腐蝕的能力[ 1 ,6 ,7 ] ,但需要注意的是 ,在強(qiáng)氧化性介質(zhì)(如硝酸) 中反而有害 ,因?yàn)樯傻?TiC 易被溶解.(4) Mo :含 Mo 鋼由于在晶界上析出了σ相而易產(chǎn)生晶間腐蝕.(5) P 和 S : P 在晶界的分布情況主要取決與合金的成分和熱處理?xiàng)l件 ,對(duì)晶間腐蝕的作用研究不多. 普遍認(rèn)為作為雜質(zhì)元素 ,易形成第二相 ,發(fā)生選擇性腐蝕[ 6 ,16 ] .(6) B :文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果不一致 ,有的認(rèn)為它影響晶界碳化物(Cr23 C6 ) 和中間相的形成速度 ,有的發(fā)現(xiàn)在晶界出現(xiàn)碳化硼 ,會(huì)減低晶間腐蝕敏感性 ,有待于進(jìn)一步研究.(7) Sn 、Pb 等: 這些鋼中的低熔點(diǎn)微量有害元素的存在會(huì)在晶界形成低熔點(diǎn)共晶體 ,降低晶界的強(qiáng)度 ,應(yīng)嚴(yán)格控制 ,降低到最低水平.212 晶粒尺寸的影響111Kenney[ 17 ] 研究了 A ISI 3041A D I Schino 和JM(0035 %C) 和 HN (0110375C ,0 37 %N) 鋼的晶粒尺寸對(duì)抗晶間腐蝕的能力的影響 ,測(cè)試了 A ISI 304 和 HN 鋼在沸騰的H2 SO4 FeSO4 ( St reicher 溶液) 的晶間腐蝕速率 ,結(jié)果顯示 ,隨著晶粒尺寸的減小 ,晶間腐蝕速率降低. 因?yàn)榫ЯＴ酱?,單位體積的晶界面積越大 ,形成 Cr 的碳化物越多 ,貧 Cr 越嚴(yán)重 ,因而晶間腐蝕速率更大. A ISI 304 和 HN 鋼的抗晶間腐蝕能力相當(dāng) ,因?yàn)檫@兩種鋼的 C 含量相當(dāng) ,再次證明了碳的含量是影響晶間腐蝕最主要因素.另外 ,晶界的形貌也會(huì)影響奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕敏感性.5 期 羅 宏等:奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕 3593 材料冷、熱加工過(guò)程對(duì)晶間腐蝕的影響及控制措施311 鑄造奧氏體不銹鋼鑄件的抗晶間腐蝕能力一般比軋制的型材和鍛件差 ,主要是在鑄造過(guò)程中易產(chǎn)生氣孔、夾雜、偏析等缺陷 ,鑄件在冷卻過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)一段敏化溫度區(qū) ,鑄件又不適宜進(jìn)行固溶處理 ,所以發(fā)生晶間腐蝕的可能性比軋制的型材和鍛件大[ 4 ] ,減少在敏化溫度范圍的停留時(shí)間 ,優(yōu)化鑄造工藝設(shè)計(jì) ,盡量減少氣孔、夾雜、偏析等缺陷 ,才可能降低晶間腐蝕的敏感性.312 熱作成型熱作成型工藝包括鍛造、熱壓、熱卷等工藝 ,通過(guò)這些方式成型的零部件 ,一定要注意加熱溫度的選擇 ,綜合塑性變形、敏化溫度及高溫氧化等方面的考慮來(lái)選擇加熱溫度 ,特別要較少在敏化溫度范圍的停留時(shí)間 ,以降低晶
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