熱處理對(duì)低鎳鉻錳氮奧氏體無(wú)錫不銹鋼晶間腐蝕的影響
時(shí)間：2019-06-13
作者：無(wú)錫不銹鋼板
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奧氏體無(wú)錫不銹鋼因其本身為奧氏體單相，組織性能穩(wěn)定，且具有良好的抗腐蝕等綜合性能而應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域。近幾年來(lái)國(guó)際鎳價(jià)格的飆升及儲(chǔ)量的急劇下降，使低鎳鉻錳氮奧氏體無(wú)錫不銹鋼的研究熱潮又一次被掀起。與傳統(tǒng)不銹鋼相比，低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼不僅節(jié)省了鎳的加入量，降低了成本，而且還具有優(yōu)良的耐蝕性能，是目前不銹鋼的發(fā)展方向之一。然而，在某些特殊的工藝下，如焊接等，達(dá)到一定的敏化溫度時(shí)，材料會(huì)有發(fā)生晶間腐蝕的傾向。
為此，研究了固溶處理后試樣敏化態(tài)的低鎳鉻錳氮奧氏體無(wú)錫不銹鋼在（如0.5mol/L H2SO4+0.01mol/LKSCN）溶液中不同敏化處理時(shí)間和溫度時(shí)的EPR和EIS特征，通過(guò)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到一些晶間腐蝕產(chǎn)生的信息。電化學(xué)試驗(yàn)對(duì)上述晶間腐蝕的研究可以定性并定量，對(duì)腐蝕研究可以有一個(gè)更深的認(rèn)識(shí)。
低鎳鉻錳氮奧氏體無(wú)錫不銹鋼的化學(xué)組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為0.093C、0.18N、11.05Mn、0.98Ni、15.52Cr，余量Fe。將材料在1100℃保溫2h，然后水淬，使試驗(yàn)鋼中的少量碳化物及化合物溶解并固溶在奧氏體基體中。奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕敏化溫度在400℃以上。本試驗(yàn)測(cè)定的敏化熱處理制度如表1所示。采用交流阻抗譜法和電化學(xué)動(dòng)電位再活化法研究熱處理制度對(duì)低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼晶間腐蝕敏感性的影響。
表1 試樣的熱處理制度
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試樣編號(hào)
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熱處理溫度/℃
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熱處理保溫時(shí)間/h
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冷卻方式
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1
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550
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2
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2
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650
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0.5
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3
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650
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2
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4
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650
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7
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空冷
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5
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650
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12
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6
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750
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2
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7
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950
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2
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試驗(yàn)結(jié)果表明：
（1）在550～750℃范圍，750℃敏化處理再活化率達(dá)到0.5481，為此溫度范圍內(nèi)最高。說(shuō)明此溫度范圍內(nèi)晶間腐蝕程度隨溫度升高而加深。此溫度范圍均發(fā)生晶間腐蝕，故奧氏體無(wú)錫不銹鋼生產(chǎn)使用過(guò)程中應(yīng)避免此溫度區(qū)間。
（2）950℃熱處理保溫2h試驗(yàn)再活化率為0.0385，試樣無(wú)晶間腐蝕傾向。說(shuō)明950℃不在低鎳鉻錳氮奧氏體不銹鋼的敏化溫度范圍內(nèi)，950℃為安全使用溫度。
（3）650℃溫度下保溫0.5～12h晶間腐蝕程度隨著熱處理保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而加深。故如果不能避免在650℃下生產(chǎn)或使用，就要盡量縮短受熱時(shí)間，以避免發(fā)生晶間腐蝕。