不同固溶處理的2205不銹鋼在3.5%NaCl溶液中的慢應變拉伸曲線如圖4.3所示。慢應變拉伸數據得到的各相性能指標值如圖4.4和表4.2所示。



  材料的應(ying)力腐蝕(shi)敏感性的強弱可以用其比值來反映:該值越大,材料的應力腐蝕敏感性越低。從圖4.4可以看出,隨著固溶處理的溫度的升高,雙相不銹鋼在空氣中的斷面收縮率先升高后下降,雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在溶液中斷面收縮率先升高后下降,以及兩者之比(ψ環境/ψ空氣)的值先升高后下降,說明隨著固溶處理的溫度從950℃升高至1150℃,雙相不銹鋼的應力腐蝕敏感性先變弱后變強。


  慢(man)(man)應(ying)變拉伸(shen)斷裂(lie)后的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)斷口(kou)形貌(mao)如(ru)圖4.5所示。圖4.6為1050℃/30min 固溶(rong)處理的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在3.5%NaCl溶(rong)液中(zhong)慢(man)(man)應(ying)變拉伸(shen)后的(de)(de)(de)斷口(kou)剖面圖。從(cong)圖4.6中(zhong)可以看(kan)出(chu),雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)斷口(kou)形貌(mao)中(zhong)存(cun)在由(you)(you)裂(lie)紋(wen),裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)源頭在雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)試(shi)(shi)樣(yang)表(biao)面,裂(lie)紋(wen)由(you)(you)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面相(xiang)試(shi)(shi)樣(yang)內(nei)部延伸(shen),并終(zhong)止于奧氏體,說明奧氏體對應(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)擴展有一定的(de)(de)(de)阻(zu)礙作用(yong)。



  從(cong)表(biao)4.2中(zhong)可以(yi)(yi)(yi)看出,當(dang)(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)從(cong)950℃升高(gao)(gao)(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)1000℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)從(cong)63.22956%升高(gao)(gao)(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)82.92134%,升高(gao)(gao)(gao)幅值約為(wei)19%;當(dang)(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)升高(gao)(gao)(gao)到1050℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)斷(duan)面(mian)收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)為(wei)82.50531%;當(dang)(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)為(wei)1100℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)斷(duan)面(mian)收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)為(wei)82.67233%;進一(yi)步升高(gao)(gao)(gao)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)至(zhi)(zhi)(zhi)1150℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)斷(duan)面(mian)收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)為(wei)80.08303%.可以(yi)(yi)(yi)看出,當(dang)(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)從(cong)1000℃升高(gao)(gao)(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)1100℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)幾乎沒有(you)(you)變化,當(dang)(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)升高(gao)(gao)(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)1150℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)斷(duan)面(mian)收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)開始下(xia)降(jiang)至(zhi)(zhi)(zhi)80.08303%,這(zhe)與1150℃/30min固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)和奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)分(fen)含(han)量(liang)有(you)(you)關,此時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)分(fen)含(han)量(liang)為(wei)59%,而奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)分(fen)含(han)量(liang)為(wei)41%,即1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣中(zhong)含(han)有(you)(you)過量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti),以(yi)(yi)(yi)及不(bu)(bu)足量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)塑性優的(de)(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti),導(dao)致該(gai)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)狀態(tai)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)有(you)(you)所下(xia)降(jiang)。對于950℃固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣,其含(han)有(you)(you)6.1%的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)而脆的(de)(de)(de)(de)(de)σ相,這(zhe)必然導(dao)致該(gai)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)狀態(tai)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)收縮(suo)(suo)率(lv)(lv)明顯降(jiang)低,僅為(wei)63.22956%。


  從圖4.5(a)、(b)中(zhong)(zhong)(zhong)可以(yi)(yi)看出(chu),950℃/30min固溶(rong)(rong)處理(li)的(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)斷口(kou)(kou)均呈現準(zhun)(zhun)解(jie)理(li)平(ping)面;950℃/30min 固溶(rong)(rong)處理(li)的(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)斷口(kou)(kou)局部有(you)(you)少量(liang)韌(ren)窩存在(zai)(zai)(zai),而在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)斷口(kou)(kou)幾(ji)乎(hu)是(shi)準(zhun)(zhun)解(jie)理(li)平(ping)面,二者都(dou)(dou)屬于脆(cui)性(xing)斷裂,這主(zhu)要是(shi)由(you)于大(da)量(liang)脆(cui)性(xing)σ相(xiang)沿著晶界析(xi)出(chu),降低了材料的(de)(de)耐應(ying)力腐蝕性(xing)能和(he)力學性(xing)能。從圖4.5(e)、(f)中(zhong)(zhong)(zhong)可以(yi)(yi)看出(chu),1050℃/30min固溶(rong)(rong)處理(li)的(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣和(he)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)斷口(kou)(kou)都(dou)(dou)存在(zai)(zai)(zai)大(da)量(liang)韌(ren)窩,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)韌(ren)性(xing)損失(shi)較(jiao)小,而(950℃、1000℃、1100℃、1150℃)/30min 固溶(rong)(rong)處理(li)的(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)都(dou)(dou)存在(zai)(zai)(zai)較(jiao)大(da)的(de)(de)韌(ren)性(xing)損失(shi),表明1050℃/30min 固溶(rong)(rong)處理(li)的(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有(you)(you)較(jiao)好的(de)(de)耐應(ying)力腐蝕性(xing)能。


  從表4.2中也(ye)(ye)可以看出,950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)在(zai)3.5%NaCl溶液中的(de)(de)(de)(de)(de)斷面收縮(suo)率僅(jin)為(wei)32.0158%,其(qi)ψ3.5%NaCI溶液/空(kong)(kong)氣(qi)也(ye)(ye)僅(jin)為(wei)50.6342%,表現出很強的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(xing)(xing)(xing),具有(you)差(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。而1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)在(zai)3.5%NaCl 溶液中斷面收縮(suo)率達到 76.34294%,且其(qi)43.5%NaCI溶液/空(kong)(kong)氣(qi)也(ye)(ye)達到92.5971%,幾乎無應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(xing)(xing)(xing),表現出較好的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)43.5%NaCI溶液/4空(kong)(kong)氣(qi)值為(wei)69.7453%,與1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)相比(bi)(bi)(bi)較,有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)(xia)降(jiang)。將(950℃、1050℃、1150℃)/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)微觀組(zu)織進行(xing)比(bi)(bi)(bi)較,可以看出,1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)百分含量(liang)(liang)為(wei)59%,比(bi)(bi)(bi)1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)百分含量(liang)(liang)(51.9%)高7.1%,并且950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中存在(zai)大(da)量(liang)(liang)σ相;從極化曲(qu)線的(de)(de)(de)(de)(de)分析可知,當固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度過(guo)高時,鐵(tie)(tie)素體(ti)百分含量(liang)(liang)升(sheng)高,鐵(tie)(tie)素體(ti)耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)當量(liang)(liang)下(xia)(xia)(xia)降(jiang),促(cu)使(shi)點(dian)蝕(shi)(shi)更易(yi)于(yu)發(fa)生;且當固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度為(wei)950℃時,大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)顯著降(jiang)低了材料的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。從應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)分析可以看出,由于(yu)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai),950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)(bi)1050℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)差(cha),以及1150℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)量(liang)(liang)鐵(tie)(tie)素體(ti)導致材料的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)(bi)1050℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)有(you)所(suo)下(xia)(xia)(xia)降(jiang)。


6.jpg


   一方面(mian),鐵(tie)素體含量(liang)升高(gao),材料(liao)耐(nai)點蝕(shi)當(dang)量(liang)下降,點蝕(shi)更易(yi)發生,導致(zhi)鈍化膜(mo)性能不(bu)穩定(ding)和易(yi)破裂,耐(nai)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能變差;另一方面(mian),σ相(xiang)的產生使(shi)其周圍(wei)存在(zai)貧(pin)鉻區,降低材料(liao)耐(nai)點蝕(shi)性能,同時使(shi)得材料(liao)的耐(nai)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能下降。而1050℃/30min固溶處理的雙相(xiang)不(bu)銹鋼中的兩相(xiang)比例(li)接近1:1,同時具有較(jiao)好的耐(nai)點蝕(shi)性能和較(jiao)好的耐(nai)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能。


  從以上分析可以看出(chu),點蝕(shi)(shi)(shi)和(he)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)發生(sheng)存在某(mou)種關系,即點蝕(shi)(shi)(shi)會促(cu)(cu)進(jin)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)發生(sheng),而提高材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)耐點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)也能(neng)(neng)夠(gou)提高材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)。應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)陽(yang)極溶解理論認為,應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)發生(sheng)與材(cai)(cai)料表面氧(yang)化膜的(de)(de)(de)形成一破(po)裂有關。點蝕(shi)(shi)(shi)破(po)壞鈍化膜的(de)(de)(de)完整性(xing),促(cu)(cu)進(jin)了應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)發生(sheng)。


  1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固溶態的2507雙相不銹鋼室溫下在3.5%NaCl溶液中的SSRT結果如圖4.7和表4.3所示。從整體能夠獲得隨固溶處理溫度的增高DSS2507的抗拉強度表現為先降低后上升的變化趨勢,1000℃時抗拉強度是888.36MPa,1100℃時抗拉強度減小成875.886MPa,隨固溶熱處理溫度繼續增高到1200℃抗拉強度又上升至905.562MPa.從應變量(試樣標距部分的拉伸量)的角度看隨固溶熱處理溫度的上升應變量呈先變大后減小的趨勢,固溶溫度為1000℃時斷裂應變為11.0487mm,當固溶溫度升高到1050℃時斷裂應變升高到11.1307mm,而固溶熱處理溫度的繼續上升又導致斷裂應變開始減小,1200℃時減小到10.0628mm.導致以上現象出現的原因在于固溶熱處理溫度處于1000~1050℃之間時,抗拉強度受材料組織再結晶完全程度的影響,在該溫度范圍內2507雙相不銹鋼的組織再結晶完全程度提高,并且在該溫度范圍內起著主導作用所以剛的強度下降韌性升高;1050~1200℃之間材料的兩相組織轉變發揮著核心影響作用,鐵素體α相量隨固溶熱處理溫度增高漲幅較大而奧氏體γ相量卻降低,又由于鐵素體α相是bcc結構奧氏體γ相是fcc結構,在室溫條件下前者強度高于后者,所以1050~1200℃范圍內鋼的強度變高而韌性減小。



7.jpg


  雙相鋼香蕉視頻app在線觀看:應力腐蝕開裂敏(min)感性(xing)(xing)的(de)(de)強弱能(neng)夠通過斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)間(jian)(tb)來反映:該(gai)值越大(da),表(biao)明(ming)雙相(xiang)鋼(gang)的(de)(de)SCC敏(min)感性(xing)(xing)越低(di),抵抗SCC的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)更強。從表(biao)4.3可以(yi)看出(chu) DSS2507的(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)間(jian)(tb)隨(sui)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)熱處理溫度(du)的(de)(de)上(shang)(shang)升(sheng)(sheng)呈先變(bian)大(da)后減小(xiao)的(de)(de)變(bian)化走勢。當(dang)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)溫度(du)為(wei)1000℃時(shi),DSS2507中的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)跟奧(ao)氏體(ti)(ti)這兩相(xiang)相(xiang)界處有σ相(xiang)析出(chu),由(you)于(yu)σ相(xiang)硬而脆,且(qie)其周圍存在(zai)貧鉻區(qu),σ相(xiang)的(de)(de)存在(zai)能(neng)夠顯著降(jiang)低(di)材料的(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)和耐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng),根據應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)陽極溶(rong)(rong)(rong)解機理可知,SCC的(de)(de)發(fa)生跟鈍(dun)化膜(mo)的(de)(de)“破裂(lie)(lie)-修(xiu)復(fu)-破裂(lie)(lie)”過程有關聯。σ相(xiang)的(de)(de)析出(chu)使其所在(zai)區(qu)域的(de)(de)鈍(dun)化膜(mo)變(bian)得薄弱,因(yin)此(ci)經過1000℃固(gu)溶(rong)(rong)(rong)的(de)(de)試樣易發(fa)生應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)裂(lie)(lie),并且(qie)從表(biao)4.3也(ye)可以(yi)看出(chu)1000℃時(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)間(jian)(tb)較低(di)為(wei)30.42h;1050℃時(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)間(jian)(tb)值最大(da)為(wei)31.33h,這說明(ming)經過1050℃固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處理30min的(de)(de)DSS2507的(de)(de)SCC敏(min)感性(xing)(xing)較低(di),有較優(you)的(de)(de)耐SCC能(neng)力,這跟其有較優(you)的(de)(de)抗點蝕(shi)能(neng)力以(yi)及鋼(gang)中兩相(xiang)均勻分(fen)布有關;隨(sui)著固(gu)溶(rong)(rong)(rong)溫度(du)繼續(xu)升(sheng)(sheng)高至(zhi)1200℃,斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)間(jian)(tb)又(you)逐(zhu)漸減小(xiao),1200℃時(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)間(jian)(tb)降(jiang)低(di)到28.47h,這說明(ming)材料的(de)(de)耐應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)性(xing)(xing)能(neng)降(jiang)低(di)。這是(shi)因(yin)為(wei)當(dang)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)熱處理溫度(du)繼續(xu)上(shang)(shang)升(sheng)(sheng)至(zhi)1200℃時(shi)鋼(gang)中的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)量逐(zhu)漸增高而奧(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)量逐(zhu)漸減少,又(you)因(yin)為(wei)鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)塑性(xing)(xing)比奧(ao)氏體(ti)(ti)差,進而導致(zhi)在(zai)高固(gu)溶(rong)(rong)(rong)溫度(du)下DSS2507的(de)(de)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)破裂(lie)(lie)敏(min)感性(xing)(xing)增強,具體(ti)(ti)變(bian)現為(wei)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)間(jian)(tb)降(jiang)低(di)。


  1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固(gu)溶(rong)態(tai)的(de)2507雙相(xiang)不(bu)銹鋼室溫(wen)(wen)下(xia)于3.5%NaCl溶(rong)液介質中的(de)SSRT斷(duan)(duan)口形貌(mao)如圖(tu)(tu)4.8所(suo)示。從圖(tu)(tu)4.8中能夠較為清晰地獲得五種固(gu)溶(rong)態(tai)下(xia)的(de)DSS2507拉伸斷(duan)(duan)口都具(ju)有明顯(xian)的(de)韌(ren)(ren)窩,都表(biao)現(xian)(xian)(xian)為韌(ren)(ren)性(xing)斷(duan)(duan)裂(lie)。圖(tu)(tu)4.8(a)雖然(ran)表(biao)現(xian)(xian)(xian)為韌(ren)(ren)性(xing)斷(duan)(duan)裂(lie),但(dan)是有明顯(xian)的(de)準解(jie)理(li)斷(duan)(duan)裂(lie)面的(de)出現(xian)(xian)(xian),有脆性(xing)斷(duan)(duan)裂(lie)的(de)傾向,這說明1000℃下(xia)DSS2507的(de)抗(kang)SCC能力(li)較弱(ruo),容易發生SCC;隨(sui)著固(gu)溶(rong)溫(wen)(wen)度升高至1050℃,如圖(tu)(tu)4.8(b)所(suo)示,鋼斷(duan)(duan)面上(shang)的(de)韌(ren)(ren)窩數量最(zui)多且密(mi)集表(biao)明其應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏(min)(min)感性(xing)最(zui)弱(ruo),即該(gai)固(gu)溶(rong)溫(wen)(wen)度下(xia)鋼的(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)破裂(lie)敏(min)(min)感性(xing)較弱(ruo);隨(sui)著固(gu)溶(rong)溫(wen)(wen)度的(de)繼續升高,如圖(tu)(tu)4.8(c)~(e)所(suo)示,鋼的(de)韌(ren)(ren)性(xing)損失變大,韌(ren)(ren)窩數量減(jian)小且密(mi)集度減(jian)弱(ruo),表(biao)明雙相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)破裂(lie)敏(min)(min)感性(xing)又增(zeng)強(qiang)。


8.jpg


  這與(yu)表(biao)4.3中斷裂(lie)時的(de)(de)應(ying)(ying)變(bian)測試結果是相(xiang)(xiang)對應(ying)(ying)的(de)(de)。雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)類型(xing)是陽(yang)(yang)極溶(rong)解(jie)型(xing),跟(gen)其耐孔蝕(shi)(shi)能力(li)(li)有(you)著(zhu)較為密切(qie)的(de)(de)聯(lian)系。當(dang)鋼(gang)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)氧化膜被破壞形(xing)(xing)成(cheng)蝕(shi)(shi)孔裸(luo)露(lu)出(chu)新鮮(xian)(xian)表(biao)面(mian)(mian),該(gai)表(biao)面(mian)(mian)與(yu)其他覆(fu)蓋(gai)有(you)氧化膜的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)形(xing)(xing)成(cheng)大陰極小陽(yang)(yang)極的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)電池(裸(luo)露(lu)出(chu)的(de)(de)新鮮(xian)(xian)表(biao)面(mian)(mian)為陽(yang)(yang)極,鋼(gang)表(biao)面(mian)(mian)覆(fu)蓋(gai)有(you)氧化膜的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)為陰極),金屬發(fa)生陽(yang)(yang)極反應(ying)(ying),金屬原子溶(rong)解(jie)成(cheng)為離子,形(xing)(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)。裂(lie)紋(wen)朝著(zhu)縱(zong)深方向處發(fa)展同時又因(yin)為應(ying)(ying)力(li)(li)主(zhu)要分布在裂(lie)紋(wen)尖端處,進而導(dao)致裂(lie)紋(wen)周圍區域產生塑性形(xing)(xing)變(bian),陽(yang)(yang)極電位下降提(ti)高了陽(yang)(yang)極溶(rong)解(jie)速度(du),最終(zhong)導(dao)致裂(lie)紋(wen)的(de)(de)擴大。


 根據第3章對2507雙相不銹鋼電化學性能的研究結果可知,隨固溶熱處理度的增高2507雙相不銹鋼點蝕(shi)能力呈先增強后下降的變化趨勢,1050℃時鋼中的鐵素體相跟奧氏體相這兩相分布較均勻且兩相比例約為1:1,鋼表面保護膜穩定性較好,產生點腐蝕的電位較高,不利于促進裂紋的發展,進而該固溶溫度下2507雙相不銹鋼有較好的抗應力腐蝕開裂性能,這跟SSRT所得結果是相同的。總之,固溶熱處理溫度為1050℃時 DSS2507的抗SCC能力較強。


  固溶態為1050℃的2507雙(shuang)相不(bu)銹鋼在3.5%NaCl溶液中的拉伸斷口腐蝕形貌如圖4.9所示,圖中深色組織是鐵素體α相、淺色是奧氏體γ相。從圖4.9中可以看出裂紋優先在鐵素體α相上傳播,終止于奧氏體γ相,且裂紋迂回過奧氏體γ相后繼續會在鐵素體α相中繼續傳播,這表明奧氏體γ相對鐵素體α相中裂紋的傳播有一定的抑制作用,這種現象稱為致鎖(Keying)效應。這主要是由于首先鐵素體α相為陽極,優先在腐蝕介質中發生腐蝕因而裂紋優先在鐵素體α相上發生和傳播;其次奧氏體γ相相對于鐵素體α相來說硬度及屈服強度都偏低、延展性能較好,奧氏體γ相比鐵素體α相更易發生形變且形變能較大,所以在鐵素體α相中發展的裂紋遇到奧氏體γ相時其尖端形變帶的應力會受到一定的緩和,進而對鐵素體α相中裂紋的傳播有一定的抑制作用。因此,應力腐蝕破裂裂紋優先在鐵素體α相上傳播,終止于奧氏體γ相。


9.jpg