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《敏化對(duì)不銹鋼孔蝕性能的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第8卷第4期腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)Vol.8No.41996年10月CORROSIONSCIENCEANDPROTECTIONTECHNOLOGYOct.1996X敏化對(duì)不銹鋼孔蝕性能的影響梁成浩 高揚(yáng)(大連理工大學(xué)化工學(xué)院大連116012)-摘 要 用電化學(xué)測(cè)試技術(shù)研究了不同敏化處理的304不銹鋼的耐孔蝕性能,探討了Cl濃度、溫-度和pH值對(duì)孔蝕電位Eb的影響。結(jié)果表明,敏化熱處理導(dǎo)致Eb值下降;隨Cl濃度增加,介質(zhì)溫度升高,pH下降,使Eb值變負(fù);不銹鋼的晶間腐蝕使耐孔蝕性能變劣。關(guān)鍵詞 敏化熱處理,304不銹鋼,孔蝕電位奧氏體不
2、銹鋼經(jīng)焊接后,在氧化性介質(zhì)中使用時(shí),焊接接頭的熱影響區(qū)易遭受晶間腐蝕。發(fā)生晶間腐蝕的主要原因是由于晶界處產(chǎn)生貧鉻區(qū),使Cr23C6沿晶析出所致。鉻的碳化物[1]析出,不僅能引起晶間腐蝕,而且使孔蝕等局部腐蝕性能變劣?？孜g是一種極其危險(xiǎn)的局部[2]腐蝕,它造成的腐蝕失效僅次于均勻腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂。本文采用電化學(xué)測(cè)試技術(shù)除研-究敏化熱處理?xiàng)l件、Cl濃度、溫度、pH值對(duì)304不銹鋼耐孔蝕性能影響外,也考察了晶間腐蝕與孔蝕之間的相關(guān)性。1實(shí)驗(yàn)方法試樣所用的304不銹鋼化學(xué)成分為(wt%):C0.045,Si0.36,Mn0.91,P0.
3、030,S0.030,Ni8.26,Cr19.19。并按表1工藝進(jìn)行熱處理。用PRINCETONM173恒電Table1Heattreatmentsfortestmaterial位儀掃描孔蝕環(huán),介質(zhì)為0.35%NaCl溶液,溫度控制在AlloyHeattreatment80℃,掃描速度為60mV?A1060℃×30minwatercoolingmin。試驗(yàn)完畢后,用低倍金相BST+750℃×1h+500℃×24h顯微鏡觀察試樣表面形貌,確CST+600℃×24h認(rèn)孔蝕點(diǎn)的存在。浸泡試驗(yàn)采DST+650℃×2h用6%FeCl3+0.
4、05mol?LEST+700℃×0.5hHCl溶液,在50℃下浸漬24h后,清洗、干燥、稱重。晶間腐X國(guó)家教委基金和金屬腐蝕與防護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助 收到初稿:1995210210,收到修改稿:95212214282腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)8卷蝕試驗(yàn)是在沸騰5%H2SO4和65%HNO3溶液中分別煮沸6h、24h,用失重值計(jì)算出腐蝕率評(píng)定敏化熱處理對(duì)晶間腐蝕性能的影響。2結(jié)果與討論圖1為Eb和Eb2Ep值隨腐蝕速率變化曲線。由圖可知,經(jīng)固溶熱處理的A鋼的Eb值最正,孔蝕速率和Eb2Ep值最小,耐孔蝕性能最佳。隨著敏化熱處理,Eb值負(fù)移,
5、孔蝕速率逐漸增大。其中,敏化熱處理?xiàng)l件苛刻的B、C鋼的Eb值最負(fù),且孔蝕速率和Eb2Ep值都比較大,耐孔蝕性能最劣,此時(shí)肉眼已能觀察出明顯的蝕坑。由此可得出,抗孔蝕性能按A>E>D>B、C鋼的順序依次降低,這說(shuō)明敏化熱處理提高了不銹鋼表面的孔蝕引發(fā)敏感性,即敏化熱處理?xiàng)l件的苛刻與否決定了不銹鋼耐孔蝕性能的優(yōu)劣。4期梁成浩等:敏化對(duì)不銹鋼孔蝕性能的影響283-不同Cl濃度、溫度和pH對(duì)Eb的影響示于圖2。對(duì)Eb值的影響與圖1所示的變化規(guī)律基本--一致。隨著Cl濃度的增加Eb值變負(fù),且低濃度時(shí),Cl增加對(duì)Eb值的影響更顯著(圖2a)。
6、隨著溫度的升高(圖2b)、pH的降低Eb值變負(fù)(圖2c)。由晶間腐蝕試驗(yàn)所測(cè)得腐蝕率值與Eb的關(guān)系曲線如圖3所示。由圖可看出,無(wú)論是在不銹鋼處于活化2鈍化區(qū)的5%H2SO4溶液中,還是處于鈍化2過(guò)鈍化區(qū)的65%HNO3溶液中,晶間腐蝕嚴(yán)重的B、C鋼其Eb值負(fù),耐孔蝕性能劣;相反,耐晶間腐蝕性能較好的A鋼,其Eb值較正,孔蝕性能得到改善。對(duì)A鋼和B鋼在10%草酸中浸蝕后經(jīng)金相觀察,發(fā)現(xiàn)A鋼晶界幾乎無(wú)Cr的碳化物的析出,而B(niǎo)鋼晶界區(qū)侵蝕點(diǎn)相互連接、表面大部分形成溝狀組織,產(chǎn)生了嚴(yán)重的晶間腐蝕(圖4)。用電子顯微鏡分析技術(shù),對(duì)B鋼貧鉻F
7、ig.3RelationshipbetweencorrosionratesT(in區(qū)的Cr和Ni濃度分布進(jìn)行了分析,結(jié)果boiling5%H2SO4and65%HNO3solution)見(jiàn)圖5。表明敏化熱處理使晶界面?zhèn)菴r的andEbin0.35%NaClsolutionat80℃濃度由基體的19.19%貧乏至15.6%,而Ni富集后達(dá)10.1%。同時(shí)由圖可知,晶界[3]貧鉻區(qū)的幅度約為20nm。Chen等分析敏化308不銹鋼的貧鉻區(qū)的結(jié)果與本結(jié)果相當(dāng)接近。為了進(jìn)一步驗(yàn)證AEM觀察的結(jié)果,對(duì)析出相進(jìn)行X射線衍射分析,結(jié)果列于表2。
8、由表可知,M23C6相隨著敏化熱處理?xiàng)l件的不同,其析出量和組成結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化,且M23C6的析出量依E
