敏化奥氏体不锈钢的晶间腐蚀研究

对不同敏化条件下奥氏体不锈钢电极动电位再活化扫描后的形貌进行研究。结果表明,敏化时间,敏化温度,直接影响敏化程度,扫描电子显微镜和能谱结果说明敏化程度越大,晶间腐蚀开裂越严重,敏化使晶界局部成份变化,腐蚀发生在贫铬处的晶界,Ｆｅ,Ｃｒ,Ｎｉ等元素被溶解腐蚀。     

316L不锈钢的非敏化态晶间腐蚀与电位的关系及其敏感性的检测方法

用恒电位浸蚀方法在尿素高压釜中和在常温硫酸中研究了尿素级316L不锈钢的非敏化态晶间腐蚀与电位的关系,以及这种晶间腐蚀的发展过程与检测方法。结果表明:非敏化态晶间腐蚀只在过钝化电位区发生;随恒电位浸蚀时间推移(随浸蚀电量增加),晶间腐蚀深度与宽度都加大,腐蚀截面呈V字形;在等电量的恒电位浸蚀条件下,浸蚀电位愈正,则晶间腐蚀速度在总腐蚀速度中所占比例愈小;使用添加NaCl的硫酸或高氯酸溶液在过钝化区进行恒电位浸蚀是检测不锈钢非敏化态晶间腐蚀敏感性的快速而有效的新方法。     

氮对奥氏体不锈钢在高温水中应力腐蚀的影响

本试验采用了EPR电化学方法及金相分析法,研究了不同含氮量的奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀的性能;采用了缓慢应变速率试验方法,研究了其抗应力腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜及透射电子显微镜,进行了断口形貌及位错结构分析,系统地了解了氮在304奥氏体不锈钢中具有阻滞敏化而提高抗应力腐蚀的性能及在高温水中缓蚀应力腐蚀的作用。试验证明,当含氮量为0.16％时,奥氏体不锈钢具有最佳的抗应力腐蚀、抗晶间腐蚀及强度、塑性等综合性能。     

Super304H奥氏体不锈钢的晶间腐蚀性能

采用电化学动电位再活化法(EPR)和电化学阻抗谱(EIS)研究了固溶态和敏化态Super304H奥氏体不锈钢在0.5mol/L H2SO4+0.01mol/L KSCN溶液中的晶间腐蚀性能.EPR结果表明,固溶态与敏化态的Super304H不锈钢均无晶间腐蚀倾向;相对而言,敏化态Super304H不锈钢的晶间腐蚀敏感性高于固溶态不锈钢.电化学阻抗谱结果表明,两种Super304H不锈钢的阻抗谱特征相同,敏化态不锈钢的电荷转移电阻值比固溶态低一个数量级,表明敏化处理后不锈钢抗腐蚀性能下降.     

乙二醇不锈钢蒸发器晶间应力腐蚀的试验研究

采用一种新型的试样加载方式模拟乙二醇蒸发器不锈钢材料焊接接头附近的应力，通过硫酸一硫酸铜腐蚀实验和金相分析对1Cr18Ni9Ti和SAF22052种不锈钢材料在应力状态下，焊态与敏化状态试样进行晶间腐蚀敏感性评价，实验结果表明：在相同的焊接工艺条件下，随着腐蚀时间的增长，1Cr18Ni9Ti焊态试样的抗晶间应力腐蚀能力有所下降；而敏化态的试样抗晶间应力腐蚀能力有明显降低。对于SAF2205双相不锈钢，无论在焊态下还是在敏化态下，均表现出良好的抗晶间应力腐蚀性能。综合而言，SAF2205的耐晶间应力腐蚀能力要比1Cr18Ni9Ti强。     

检验不锈钢非敏化态晶间腐蚀敏感性的新方法

采用恒电位浸蚀法配合以金相方法,研究了尿素级316L不锈钢非敏化晶间腐蚀的发展规律,比较了不同浸蚀介质、控制电位和浸蚀时间等因素的影响,结果表明:过钝化区恒电位浸蚀法可以快速、灵敏地检测奥氏体不锈钢的非敏化晶间腐蚀敏感性,使用超低磷、硅不锈钢可以减轻或消除非敏化晶间腐蚀,实验推荐下列二种检验操作条件:(1)10％草酸+0.2％KSCN溶液,30℃;浸蚀电位1.125V(SCE);30min.(2)20％H_2SO_4+2％NaCl+0.2％KSCN溶液,30℃;1.140V(SCE);30min。     

稀土、磷等元素在淬火钢回火时的晶界偏聚

本文应用电镜和扫描电镜观察了DZ-40钢和重轨钢淬火高温回火脆化断口,对断口进行了稳定电位测定及微量磷的化学分析,用离子探针对断口上磷、稀土元素铈和锰等的深度分布进行测定。实验证实了磷、铈在淬火钢高温回火时在原奥氏体晶界发生偏聚,锰也在原奥氏体晶界富集。铈在晶界的偏聚减缓了磷在晶界偏聚的进程,锰和磷的相互作用加速了磷在晶界的偏聚。文章讨论了磷和铈的晶界偏聚,铈和磷以及锰和磷之间在晶界偏聚过程中的相互作用。     

硼向奥氏体晶界的非平衡偏聚

采用高分辨率的径迹显微照相技术,研究了淬火硼钢中硼向奥氏体晶界偏聚的规律,定量地测定出跨过奥氏体晶界的硼的成分剖面图以及非平衡晶界偏聚的特征参量(晶界贫硼区宽度、晶界富集程度和富集带宽度)。试验表明,这种偏聚具有如下特征: 在偏聚晶界的二侧存在有一定宽度的贫硼区,晶界偏聚的硼,是在冷却过程中由该区富集而来;这种偏聚对冷却速度很敏感,急速冷却可加以抑制,随冷却速度降低,晶界偏聚由连续的偏聚带,逐步发展为不连续的聚集直至明显的硼相析出,贫硼区宽度与冷却速度的平方根成反比;它的温度关系与平衡晶界偏聚的予吉相反,随淬火温度升高,晶界偏聚程度与贫硼区宽度增加。 试验论证了,淬火硼钢中硼向奥氏体晶界的偏聚,与平衡晶界偏聚有明显区别,它是在冷却过程中发生的一种非平衡的晶界偏聚。     

硼向奥氏体晶界非平衡偏聚的机制

业已证实,淬火硼钢中硼向奥氏体晶界的偏聚,是在冷却过程中发生的一种非平衡的晶界偏聚。本文通过解变温扩散方程,导出了非平衡晶界偏聚的理论公式,建立了晶界贫硼区宽度与淬火加热温度、冷却速度以及非平衡晶界偏聚扩散激活能与扩散常数之间的关系。理论予言与实验结果很好地吻合。 根据实验结果和理论分析,提出这种非平衡晶界偏聚的机制,是在冷却过程中,过饱和空位或双空位带着硼原子向晶界(空位阱)迁移的结果。 基于这种非平衡晶界偏聚的新概念,可以较完满地说明影响硼钢淬透性的众多复杂因素。     

低能重位点阵晶界对316L奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响

运用金相显微镜和电子背散射衍射(electron back-scattered diffraction,EBSD)技术,研究316L奥氏体不锈钢的晶界特征,探讨低能重位点阵晶界对316L奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响.结果表明:随着低能重位点阵晶界比例的提高,316L奥氏体不锈钢的抗晶间腐蚀性能提高.与母材相比,扩散连接接头含有更高比例的低能重位点阵晶界,即其抗晶间腐蚀性能明显优于母材.另一方面,扩散连接接头的晶粒尺寸远大于母材,晶界处络合物的形成需要更长的时间,因此导致其抗晶间腐蚀能力提高.     

工业纯钛和00Cr25Ni22Mo2不锈钢的缝隙腐蚀

采用在不同温度及不同介质中化学浸泡法和电化学测试方法,对工业纯钛和００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢之间产生的缝隙腐蚀行为进行研究。结果表明：在有缝隙的情况下,００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢在氧化性介质中的缝隙腐蚀速率明显大于在还原性介质中的缝隙腐蚀速率;工业纯钛则恰恰相反。温度对缝隙腐蚀有较大影响,随温度升高,００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的缝隙腐蚀加重并伴有点蚀产生;工业纯钛在１（ｍｏｌ·Ｌ－１）Ｈ２ＳＯ４溶液中,随温度升高缝隙腐蚀速率增加明显,高于８３℃伴有点蚀产生。电化学实验表明,存在缝隙情况下,在２５℃１（ｍｏｌ·Ｌ－１）Ｈ２ＳＯ４溶液中,工业纯钛的维钝电流密度小于００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的维钝电流密度,工业纯钛的击穿电位比００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的高约８００ｍＶ;而在８５℃,工业纯钛的维钝电流密度大于００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的,而且工业纯钛的击穿电位下降明显,两者的击穿电位十分接近     

00Cr25Ni2Mo3Mn10N高氮超级双相不锈钢的组织和性能

一种新型的资源节约型高氮超级双相不锈钢00Cr25Ni2Mo3Mn10N开发出来,氮质量分数达到0.5％.研究表明,经热锻和1 050 ℃固溶处理后,基体组织由铁素体和奥氏体组成,铁素体质量分数约为47％,氮质量分数的增加能明显提高材料的机械性能和腐蚀性能.通过对比研究表明,00Cr25Ni2Mo3Mn10N的综合性能相当于或优于00Cr25Ni7Mo4N 超级双相不锈钢.     

硫化氢环境下两种不锈钢的应力腐蚀开裂行为

用U形弯试样浸泡和慢应变速率拉伸实验研究了3Cr17Ni7Mo2SiN和00Cr22Ni5Mo3N(2205)不锈钢在硫化氢介质中的应力腐蚀开裂(SCC)行为.2205不锈钢的SCC萌生孕育期较长,在pH较低的饱和H2S溶液中具有明显的SCC敏感性,其SCC敏感性随溶液pH值的升高或H2S含量的降低而迅速降低.3Cr17Ni7Mo2SiN的SCC孕育期均低于2205不锈钢,在pH≤4.5、H2S的质量浓度≥103mg·L-1的H2S介质中均具有明显的SCC敏感性,其SCC敏感性受pH值和H2S含量变化影响较小.3Cr17Ni7Mo2SiN的SCC以沿晶裂纹萌生,扩展后转变为穿晶应力腐蚀开裂;2205不锈钢近表面处首先发生奥氏体-铁素体相间氢致开裂,并促进SCC萌生,其SCC为穿晶应力腐蚀开裂.     

工业纯钛和00Cr25Ni22Mo2不锈钢在酸性介质中的电化学行为

以1mol/LH₂ SO₄为主要介质,改变温度、氯离子和氟离子的浓度为条件,采用腐蚀测试装置测试了工业纯钛和 00Cr2 5Ni2 2Mo2不锈钢阳极极化曲线和交流阻抗图谱 (EIS) ,对两种材料在不同条件下的酸性介质中钝化性能进行了比较、评价。实验结果表明,随温度升高、氯离子和氟离子浓度的增加 ,两种材料的自腐蚀电位下降,并由自钝化转为活化 钝化 ,致钝、维钝电流密度增大,钝化变难。00Cr2 5Ni2 2Mo2不锈钢易过钝化,工业纯钛钝化区却很宽。交流阻抗图谱 (EIS)表明 ,两种材料的EIS均呈现为单一容抗半圆弧,随温度升高、氯离子和氟离子浓度的增加 ,两种材料的阻抗图半圆半径减小,腐蚀加重。     

合金元素对316 LN 不锈钢的力学性能和点蚀性能的影响

研究了N、Cr、Mo和Ni四种合金元素含量的变化对核电主管道用固溶态316LN不锈钢的晶粒尺寸以及常规力学性能和点蚀性能的影响.随着N含量的升高,316LN的晶粒明显细化,其在固溶处理过程中晶粒长大趋势也减小. N含量的升高可改善316LN的力学性能和耐点蚀性能,但是当N质量分数达到0.20%时,其耐点蚀性能又开始变差.晶粒细化对316LN强度的影响远小于N含量对316LN强度的影响. Cr及Ni含量对316LN的晶粒尺寸及抗拉强度、屈服强度等力学性能影响不大;Cr含量增加可轻微改善316LN的抗点蚀能力,Ni元素对316LN的耐点蚀性能影响不大,但可增大钝态的腐蚀速度从而不利于钝化膜的稳定.随Mo含量增加,316LN的晶粒尺寸略有减小,强度增大,延伸率显著降低,耐点蚀能力改善.     

Corrosion behavior of ferritic stainless steel with 15wt% chromium for the automobile exhaust system

The effect of chloride ion concentration, pH value, and grain size on the pitting corrosion resistance of a new ferritic stainless steel with 15wt% Cr was investigated using the anodic polarization method. The semiconducting properties of passive films with different chloride ion concentrations were performed using capacitance measurement and Mott-Schottky analysis methods. The aging precipitation and intergranular corrosion behavior were evaluated at 400–900℃. It is found that the pitting potential decreases when the grain size increases. With the increase in chloride ion concentration, the doping density and the flat-bland potential increase but the thickness of the space charge layer decreases. The pitting corrosion resistance increases rapidly with the decrease in pH value. Precipitants is identified as Nb(C,N) and NbC, rather than Cr-carbide. The intergranular corrosion is attributed to the synergistic effects of Nb(C,N) and NbC precipitates and Cr segregation adjacent to the precipitates.     

晶界特征分布对304不锈钢应力腐蚀开裂的影响

通过5%的冷轧变形及在1 100 ℃退火5 min,使304不锈钢中的低ΣCSL晶界比例从固溶处理后的49%提高到75%（Palumbo-Aust标准）.采用C型环样品恒定加载方法,在pH值为1.5的沸腾25%NaCl酸化溶液中进行应力腐蚀实验,低ΣCSL晶界比例为75%的样品在浸泡120 h内没有发生应力腐蚀开裂,而低ΣCSL晶界比例为47%的试样在浸泡24 h后就产生了应力腐蚀裂纹.由断口形貌观察及电子背散射衍射(EBSD)分析表明,开始发生的晶间腐蚀会成为后来应力腐蚀开裂的裂纹源,应力腐蚀开裂由最初的沿晶转变为穿晶形式.低ΣCSL晶界比例提高后的试样因其抗晶间腐蚀性能较好,抑制了在Cl^-环境下应力腐蚀裂纹的萌生,因而提高了抗应力腐蚀性能.     

节镍无磁不锈钢Cr18Ni6Mn3N的组织及性能

研究了节镍无磁不锈钢Cr18Ni6Mn3N的热轧及固溶后的力学性能和耐蚀性能,分析了其固溶和时效析出后的组织演变规律、冷变形过程中形变诱发马氏体相变及其磁性能.结果表明:该不锈钢的固溶组织为单相奥氏体,其力学性能和耐蚀性能均高于SUS304不锈钢;800℃保温4 h后,在晶界析出粒状氮化物,随着保温时间延长,逐渐沿晶界凸起片层状析出物并向晶内生长,保温20 h后,凸出的片层状析出物直径达20μm.冷轧压下率18.3%时尚未发现形变诱发马氏体组织,随着变形量增大,马氏体含量增多,磁导率上升,但与相同条件下的SUS304不锈钢相比,冷轧板固溶后相对磁导率可降至1.002,因此可用于低成本无磁不锈钢领域.     

焦化氨水介质中0Cr17Ni12Mo2不锈钢电化学腐蚀行为研究

采用全浸动态挂片和极化曲线实验法研究0Cr17Ni12Mo2不锈钢在模拟现场工况条件下的腐蚀行为。结果表明,0Cr17Ni12Mo2试样的腐蚀速率随温度的升高不断加快;增大硫离子和氯离子浓度可使0Cr17Ni12Mo2试样腐蚀速率加快;氰根离子浓度不高于临界值时,试样腐蚀速率减缓,反之,腐蚀速率加快。     

固溶处理对00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢超塑性和连接性能的影响

采用不同固溶工艺处理后的00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢,在恒温的热拉伸试验机上进行超塑性测试,通过Gleeble3500热模拟试验机进行超塑性扩散连接实验研究,并采用扫描电镜对固溶处理金相及连接试样界面孔洞进行观察.结果表明,由于固溶处理温度不同,α相和γ相体积比(xα/xγ)不同.超塑性拉伸测试中,在同一变形条件下,随着初始xα/xγ的增大,延伸率和峰值应力相应增大.固溶温度为1350℃的试样,在960℃、1×10-3s-1条件下拉伸,延伸率达到1186%;超塑性扩散连接在1100℃温度下进行时,压力加载形式不同,扩散连接界面结合机理不同,但加载形式对试样的界面剪切强度影响不大.在连接过程中,界面孔洞闭合情况和滞留位置与晶界迁移的相对速度有关.