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,雙相不銹鋼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。
慢應(ying)(ying)變拉伸(shen)斷(duan)(duan)裂后(hou)的(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)形貌(mao)如圖(tu)4.5所示。圖(tu)4.6為1050℃/30min 固溶(rong)處理的(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼在3.5%NaCl溶(rong)液(ye)中慢應(ying)(ying)變拉伸(shen)后(hou)的(de)(de)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)剖面圖(tu)。從圖(tu)4.6中可以看出,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼中的(de)(de)斷(duan)(duan)口(kou)(kou)形貌(mao)中存在由(you)裂紋,裂紋的(de)(de)源(yuan)頭在雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼試樣表(biao)面,裂紋由(you)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面相(xiang)(xiang)試樣內部延伸(shen),并終止(zhi)于奧氏(shi)體,說明奧氏(shi)體對應(ying)(ying)力腐蝕的(de)(de)裂紋的(de)(de)擴(kuo)展有一定的(de)(de)阻(zu)礙作用。
從(cong)表4.2中可(ke)(ke)以(yi)看出,當(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)從(cong)950℃升高(gao)至(zhi)1000℃時(shi),雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)斷(duan)面收(shou)縮率(lv)(lv)從(cong)63.22956%升高(gao)至(zhi)82.92134%,升高(gao)幅值約為(wei)19%;當(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)升高(gao)到1050℃時(shi),雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中斷(duan)面收(shou)縮率(lv)(lv)為(wei)82.50531%;當(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)為(wei)1100℃時(shi),雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中斷(duan)面收(shou)縮率(lv)(lv)為(wei)82.67233%;進一步(bu)升高(gao)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)至(zhi)1150℃時(shi),雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中斷(duan)面收(shou)縮率(lv)(lv)為(wei)80.08303%.可(ke)(ke)以(yi)看出,當(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)從(cong)1000℃升高(gao)至(zhi)1100℃時(shi),雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)斷(duan)面收(shou)縮率(lv)(lv)幾(ji)乎沒有(you)(you)變化,當(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)升高(gao)至(zhi)1150℃時(shi),雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中斷(duan)面收(shou)縮率(lv)(lv)開始下(xia)降(jiang)至(zhi)80.08303%,這(zhe)與1150℃/30min固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)試(shi)樣中的(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)和奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)百(bai)分含(han)量(liang)(liang)(liang)有(you)(you)關,此時(shi)的(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)百(bai)分含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)59%,而奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)百(bai)分含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)41%,即1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)試(shi)樣中含(han)有(you)(you)過量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)強度(du)(du)高(gao)的(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti),以(yi)及不(bu)(bu)(bu)足量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)塑性優的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti),導(dao)(dao)致該(gai)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)狀(zhuang)(zhuang)態下(xia)的(de)(de)(de)試(shi)樣在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)斷(duan)面收(shou)縮率(lv)(lv)有(you)(you)所(suo)下(xia)降(jiang)。對于950℃固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)試(shi)樣,其含(han)有(you)(you)6.1%的(de)(de)(de)硬而脆的(de)(de)(de)σ相,這(zhe)必然導(dao)(dao)致該(gai)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)狀(zhuang)(zhuang)態下(xia)的(de)(de)(de)試(shi)樣的(de)(de)(de)斷(duan)面收(shou)縮率(lv)(lv)明顯降(jiang)低,僅為(wei)63.22956%。
從(cong)圖4.5(a)、(b)中(zhong)(zhong)可(ke)以看出(chu),950℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理的雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在空氣中(zhong)(zhong)和溶(rong)液中(zhong)(zhong)的斷口(kou)均呈(cheng)現準解理平面;950℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理的雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在空氣中(zhong)(zhong)的斷口(kou)局(ju)部有少量韌窩存在,而(er)在溶(rong)液中(zhong)(zhong)的斷口(kou)幾乎是(shi)準解理平面,二(er)者(zhe)都屬于脆性(xing)斷裂,這主要(yao)是(shi)由于大(da)量脆性(xing)σ相(xiang)(xiang)沿(yan)著晶界析(xi)出(chu),降低(di)了材料的耐應(ying)力腐蝕性(xing)能和力學性(xing)能。從(cong)圖4.5(e)、(f)中(zhong)(zhong)可(ke)以看出(chu),1050℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理的雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在空氣和溶(rong)液中(zhong)(zhong)的斷口(kou)都存在大(da)量韌窩,雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在溶(rong)液中(zhong)(zhong)的韌性(xing)損(sun)失較小,而(er)(950℃、1000℃、1100℃、1150℃)/30min 固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理的雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在溶(rong)液中(zhong)(zhong)都存在較大(da)的韌性(xing)損(sun)失,表明1050℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理的雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有較好的耐應(ying)力腐蝕性(xing)能。
從表(biao)4.2中(zhong)也(ye)可以(yi)看出,950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)在3.5%NaCl溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷面(mian)收縮率(lv)僅為(wei)32.0158%,其(qi)ψ3.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液/空氣(qi)(qi)也(ye)僅為(wei)50.6342%,表(biao)現出很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)感性(xing),具有差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。而(er)1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)在3.5%NaCl 溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)斷面(mian)收縮率(lv)達到 76.34294%,且(qie)其(qi)43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液/空氣(qi)(qi)也(ye)達到92.5971%,幾(ji)乎無應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)感性(xing),表(biao)現出較好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液/4空氣(qi)(qi)值(zhi)為(wei)69.7453%,與1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)相比較,有明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下降(jiang)。將(950℃、1050℃、1150℃)/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微觀組織進行(xing)比較,可以(yi)看出,1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體百(bai)分(fen)(fen)(fen)含量為(wei)59%,比1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體百(bai)分(fen)(fen)(fen)含量(51.9%)高7.1%,并且(qie)950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)存在大(da)量σ相;從極化曲線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)析可知,當固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度過高時,鐵(tie)素體百(bai)分(fen)(fen)(fen)含量升高,鐵(tie)素體耐點(dian)蝕(shi)(shi)當量下降(jiang),促使點(dian)蝕(shi)(shi)更(geng)易(yi)于(yu)發生;且(qie)當固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度為(wei)950℃時,大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在顯(xian)著降(jiang)低了材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐點(dian)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。從應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)分(fen)(fen)(fen)析可以(yi)看出,由于(yu)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在,950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比1050℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)差,以(yi)及1150℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過量鐵(tie)素體導致(zhi)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比1050℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)有所(suo)下降(jiang)。
一方(fang)面,鐵素體含量升(sheng)高,材料(liao)耐(nai)(nai)(nai)點蝕當量下降(jiang),點蝕更易發生(sheng),導(dao)致鈍化(hua)膜性能不穩定和(he)易破裂,耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力腐蝕性能變差;另一方(fang)面,σ相(xiang)的產生(sheng)使其周圍存(cun)在貧鉻區,降(jiang)低材料(liao)耐(nai)(nai)(nai)點蝕性能,同(tong)時(shi)使得材料(liao)的耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力腐蝕性能下降(jiang)。而1050℃/30min固溶處理的雙(shuang)相(xiang)不銹鋼中(zhong)的兩相(xiang)比例(li)接(jie)近1:1,同(tong)時(shi)具有較好的耐(nai)(nai)(nai)點蝕性能和(he)較好的耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力腐蝕性能。
從(cong)以上分析可(ke)以看出(chu),點蝕(shi)(shi)和應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)發生存在某種關系(xi),即點蝕(shi)(shi)會(hui)促進(jin)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)發生,而提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)(de)耐點蝕(shi)(shi)性(xing)能也能夠提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)(de)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能。應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)陽極(ji)溶解理(li)論(lun)認為(wei),應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)發生與材料(liao)表面氧化膜(mo)的(de)(de)形(xing)成一破(po)裂有關。點蝕(shi)(shi)破(po)壞(huai)鈍(dun)化膜(mo)的(de)(de)完整性(xing),促進(jin)了應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)發生。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固溶態的2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)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。
雙(shuang)相鋼香蕉視頻app連接:應力腐蝕開裂敏感(gan)性的強弱能(neng)(neng)夠(gou)通過(guo)(guo)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)間(tb)來反映:該(gai)值越(yue)大,表明(ming)雙相(xiang)(xiang)(xiang)鋼的SCC敏感(gan)性越(yue)低,抵抗SCC的性能(neng)(neng)更(geng)強。從(cong)(cong)表4.3可以看(kan)出(chu) DSS2507的斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)間(tb)隨固(gu)(gu)溶(rong)(rong)熱處(chu)理溫(wen)(wen)度(du)的上升(sheng)呈先變大后減(jian)小的變化(hua)走勢。當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)1000℃時(shi)(shi),DSS2507中(zhong)的鐵(tie)素體(ti)(ti)跟奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)這(zhe)兩相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)界處(chu)有(you)σ相(xiang)(xiang)(xiang)析出(chu),由于σ相(xiang)(xiang)(xiang)硬而脆,且其(qi)周(zhou)圍存(cun)在貧鉻區(qu),σ相(xiang)(xiang)(xiang)的存(cun)在能(neng)(neng)夠(gou)顯著降低材料(liao)的力(li)(li)學(xue)性能(neng)(neng)和(he)耐蝕(shi)性能(neng)(neng),根(gen)據應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)的陽極溶(rong)(rong)解機理可知,SCC的發生跟鈍(dun)化(hua)膜的“破裂(lie)(lie)(lie)(lie)-修復-破裂(lie)(lie)(lie)(lie)”過(guo)(guo)程(cheng)有(you)關(guan)聯(lian)。σ相(xiang)(xiang)(xiang)的析出(chu)使其(qi)所在區(qu)域的鈍(dun)化(hua)膜變得薄弱,因此經過(guo)(guo)1000℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)的試樣(yang)易發生應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie),并且從(cong)(cong)表4.3也可以看(kan)出(chu)1000℃時(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)間(tb)較(jiao)低為(wei)(wei)30.42h;1050℃時(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)間(tb)值最(zui)大為(wei)(wei)31.33h,這(zhe)說明(ming)經過(guo)(guo)1050℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理30min的DSS2507的SCC敏感(gan)性較(jiao)低,有(you)較(jiao)優(you)的耐SCC能(neng)(neng)力(li)(li),這(zhe)跟其(qi)有(you)較(jiao)優(you)的抗點蝕(shi)能(neng)(neng)力(li)(li)以及鋼中(zhong)兩相(xiang)(xiang)(xiang)均勻分布有(you)關(guan);隨著固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度(du)繼續(xu)升(sheng)高(gao)(gao)至(zhi)(zhi)1200℃,斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)間(tb)又(you)逐漸減(jian)小,1200℃時(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)間(tb)降低到28.47h,這(zhe)說明(ming)材料(liao)的耐應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)性能(neng)(neng)降低。這(zhe)是因為(wei)(wei)當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)熱處(chu)理溫(wen)(wen)度(du)繼續(xu)上升(sheng)至(zhi)(zhi)1200℃時(shi)(shi)鋼中(zhong)的鐵(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)量逐漸增高(gao)(gao)而奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)量逐漸減(jian)少,又(you)因為(wei)(wei)鐵(tie)素體(ti)(ti)的塑(su)性比(bi)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)差,進而導致在高(gao)(gao)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度(du)下DSS2507的應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)破裂(lie)(lie)(lie)(lie)敏感(gan)性增強,具體(ti)(ti)變現為(wei)(wei)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)間(tb)降低。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及(ji)1200℃固(gu)溶態的(de)(de)(de)(de)2507雙相不銹鋼(gang)室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)于(yu)3.5%NaCl溶液介質中的(de)(de)(de)(de)SSRT斷(duan)口(kou)形貌(mao)如圖(tu)(tu)4.8所示。從(cong)圖(tu)(tu)4.8中能(neng)夠較(jiao)為(wei)清晰地獲(huo)得五(wu)種固(gu)溶態下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)DSS2507拉伸(shen)斷(duan)口(kou)都(dou)具有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)韌窩(wo),都(dou)表現為(wei)韌性(xing)(xing)(xing)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)。圖(tu)(tu)4.8(a)雖然(ran)表現為(wei)韌性(xing)(xing)(xing)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie),但(dan)是有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)準解理斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)面(mian)的(de)(de)(de)(de)出(chu)現,有脆性(xing)(xing)(xing)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)傾(qing)向(xiang),這說(shuo)明(ming)1000℃下(xia)(xia)DSS2507的(de)(de)(de)(de)抗SCC能(neng)力(li)較(jiao)弱(ruo)(ruo),容易發生SCC;隨著(zhu)(zhu)固(gu)溶溫(wen)(wen)度(du)升高(gao)(gao)至1050℃,如圖(tu)(tu)4.8(b)所示,鋼(gang)斷(duan)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)韌窩(wo)數量最(zui)多且(qie)密集表明(ming)其應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)(xing)(xing)最(zui)弱(ruo)(ruo),即該固(gu)溶溫(wen)(wen)度(du)下(xia)(xia)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)破裂(lie)(lie)(lie)敏(min)感性(xing)(xing)(xing)較(jiao)弱(ruo)(ruo);隨著(zhu)(zhu)固(gu)溶溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)繼續升高(gao)(gao),如圖(tu)(tu)4.8(c)~(e)所示,鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing)損失變大,韌窩(wo)數量減小且(qie)密集度(du)減弱(ruo)(ruo),表明(ming)雙相不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)破裂(lie)(lie)(lie)敏(min)感性(xing)(xing)(xing)又(you)增強。
這與表(biao)4.3中(zhong)斷裂時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)應(ying)變測試結(jie)果是(shi)相(xiang)對應(ying)的(de)(de)(de)(de)。雙相(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕類型(xing)是(shi)陽極(ji)(ji)(ji)溶解(jie)型(xing),跟其(qi)耐孔(kong)蝕能力(li)有(you)(you)著較為(wei)(wei)密(mi)切的(de)(de)(de)(de)聯系(xi)。當鋼表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)氧化膜(mo)(mo)被破壞(huai)形成(cheng)蝕孔(kong)裸(luo)露出(chu)新鮮(xian)表(biao)面(mian)(mian),該表(biao)面(mian)(mian)與其(qi)他覆(fu)蓋(gai)有(you)(you)氧化膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)大(da)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)小陽極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)腐蝕電(dian)池(裸(luo)露出(chu)的(de)(de)(de)(de)新鮮(xian)表(biao)面(mian)(mian)為(wei)(wei)陽極(ji)(ji)(ji),鋼表(biao)面(mian)(mian)覆(fu)蓋(gai)有(you)(you)氧化膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)為(wei)(wei)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)),金(jin)屬發(fa)生(sheng)陽極(ji)(ji)(ji)反應(ying),金(jin)屬原子(zi)溶解(jie)成(cheng)為(wei)(wei)離子(zi),形成(cheng)裂紋。裂紋朝著縱深方向處發(fa)展同(tong)時(shi)(shi)又因(yin)為(wei)(wei)應(ying)力(li)主(zhu)要分布(bu)在裂紋尖端處,進而導致裂紋周圍區域產生(sheng)塑性(xing)形變,陽極(ji)(ji)(ji)電(dian)位下降(jiang)提高了(le)陽極(ji)(ji)(ji)溶解(jie)速(su)度,最(zui)終(zhong)導致裂紋的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)大(da)。
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(shuang)相不銹鋼抗點(dian)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雙相(xiang)不銹鋼在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。