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(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。
慢應變拉(la)(la)伸斷裂(lie)后的(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)斷口形貌如(ru)圖(tu)4.5所示。圖(tu)4.6為1050℃/30min 固溶處理(li)的(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)在3.5%NaCl溶液中(zhong)慢應變拉(la)(la)伸后的(de)(de)斷口剖(pou)面(mian)(mian)圖(tu)。從(cong)圖(tu)4.6中(zhong)可以看出(chu),雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)斷口形貌中(zhong)存(cun)在由裂(lie)紋(wen),裂(lie)紋(wen)的(de)(de)源(yuan)頭在雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)試樣表面(mian)(mian),裂(lie)紋(wen)由雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)表面(mian)(mian)相(xiang)(xiang)試樣內部延伸,并終(zhong)止于奧(ao)氏(shi)體,說明奧(ao)氏(shi)體對應力腐(fu)蝕的(de)(de)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)擴展有一定的(de)(de)阻礙作用。


從(cong)(cong)表4.2中可以(yi)看(kan)出(chu),當(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)溫(wen)度從(cong)(cong)950℃升高(gao)(gao)至(zhi)(zhi)1000℃時(shi),雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)從(cong)(cong)63.22956%升高(gao)(gao)至(zhi)(zhi)82.92134%,升高(gao)(gao)幅值約為(wei)(wei)19%;當(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)溫(wen)度升高(gao)(gao)到1050℃時(shi),雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)(qi)中斷(duan)面(mian)收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)為(wei)(wei)82.50531%;當(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)溫(wen)度為(wei)(wei)1100℃時(shi),雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)(qi)中斷(duan)面(mian)收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)為(wei)(wei)82.67233%;進(jin)一步升高(gao)(gao)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)溫(wen)度至(zhi)(zhi)1150℃時(shi),雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)(qi)中斷(duan)面(mian)收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)為(wei)(wei)80.08303%.可以(yi)看(kan)出(chu),當(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)溫(wen)度從(cong)(cong)1000℃升高(gao)(gao)至(zhi)(zhi)1100℃時(shi),雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)幾乎沒有變(bian)化,當(dang)(dang)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)溫(wen)度升高(gao)(gao)至(zhi)(zhi)1150℃時(shi),雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)(qi)中斷(duan)面(mian)收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)開始下降至(zhi)(zhi)80.08303%,這(zhe)(zhe)與1150℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)試(shi)樣中的(de)(de)(de)鐵素(su)體和奧氏體的(de)(de)(de)百(bai)分含(han)(han)量(liang)(liang)有關,此時(shi)的(de)(de)(de)鐵素(su)體的(de)(de)(de)百(bai)分含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)59%,而奧氏體的(de)(de)(de)百(bai)分含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)41%,即1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)試(shi)樣中含(han)(han)有過量(liang)(liang)的(de)(de)(de)強(qiang)度高(gao)(gao)的(de)(de)(de)鐵素(su)體,以(yi)及不(bu)(bu)足量(liang)(liang)的(de)(de)(de)塑性優的(de)(de)(de)奧氏體,導(dao)致(zhi)該固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)狀態下的(de)(de)(de)試(shi)樣在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)有所下降。對于950℃固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)試(shi)樣,其含(han)(han)有6.1%的(de)(de)(de)硬而脆(cui)的(de)(de)(de)σ相(xiang),這(zhe)(zhe)必然導(dao)致(zhi)該固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)狀態下的(de)(de)(de)試(shi)樣的(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)明(ming)顯降低,僅為(wei)(wei)63.22956%。
從圖(tu)4.5(a)、(b)中(zhong)可以看(kan)出,950℃/30min固(gu)溶(rong)處理(li)的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)和(he)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)斷(duan)口均(jun)呈現(xian)準解理(li)平(ping)面;950℃/30min 固(gu)溶(rong)處理(li)的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)斷(duan)口局(ju)部有少量韌(ren)窩存在(zai)(zai)(zai),而在(zai)(zai)(zai)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)斷(duan)口幾(ji)乎是準解理(li)平(ping)面,二者都屬于(yu)脆性(xing)(xing)斷(duan)裂,這主要是由于(yu)大(da)量脆性(xing)(xing)σ相(xiang)(xiang)沿著晶界析出,降低了材料的(de)耐應力(li)腐蝕性(xing)(xing)能和(he)力(li)學性(xing)(xing)能。從圖(tu)4.5(e)、(f)中(zhong)可以看(kan)出,1050℃/30min固(gu)溶(rong)處理(li)的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)和(he)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)斷(duan)口都存在(zai)(zai)(zai)大(da)量韌(ren)窩,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)韌(ren)性(xing)(xing)損失(shi)較小,而(950℃、1000℃、1100℃、1150℃)/30min 固(gu)溶(rong)處理(li)的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)都存在(zai)(zai)(zai)較大(da)的(de)韌(ren)性(xing)(xing)損失(shi),表明1050℃/30min 固(gu)溶(rong)處理(li)的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼具有較好(hao)的(de)耐應力(li)腐蝕性(xing)(xing)能。
從表4.2中(zhong)(zhong)也(ye)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),950℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)在(zai)(zai)3.5%NaCl溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷面收(shou)縮率(lv)僅(jin)為(wei)32.0158%,其ψ3.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液/空(kong)氣也(ye)僅(jin)為(wei)50.6342%,表現出(chu)很強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)敏感性(xing)(xing)(xing),具有差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。而1050℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)在(zai)(zai)3.5%NaCl 溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)斷面收(shou)縮率(lv)達(da)到 76.34294%,且(qie)其43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液/空(kong)氣也(ye)達(da)到92.5971%,幾乎無應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)敏感性(xing)(xing)(xing),表現出(chu)較好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。1150℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液/4空(kong)氣值為(wei)69.7453%,與1050℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)相比(bi)較,有明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下降。將(jiang)(950℃、1050℃、1150℃)/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)觀組織(zhi)進行比(bi)較,可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),1150℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)百分(fen)(fen)含量(liang)(liang)為(wei)59%,比(bi)1050℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)百分(fen)(fen)含量(liang)(liang)(51.9%)高(gao)7.1%,并(bing)且(qie)950℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)(zai)大量(liang)(liang)σ相;從極化曲(qu)線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析可(ke)知,當固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度過(guo)高(gao)時,鐵素體(ti)百分(fen)(fen)含量(liang)(liang)升高(gao),鐵素體(ti)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)當量(liang)(liang)下降,促(cu)使點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)更易(yi)于發生;且(qie)當固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度為(wei)950℃時,大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)顯著降低了(le)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。從應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)分(fen)(fen)析可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),由于σ相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai),950℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)1050℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)差,以(yi)及1150℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)量(liang)(liang)鐵素體(ti)導致材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)1050℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)有所下降。

一方面,鐵(tie)素體含量升高(gao),材料耐點(dian)蝕當(dang)量下(xia)(xia)降,點(dian)蝕更易發生,導致鈍化膜(mo)性(xing)能不(bu)穩定和(he)易破裂(lie),耐應力腐蝕性(xing)能變差;另一方面,σ相的產生使(shi)其周圍存在貧鉻區,降低材料耐點(dian)蝕性(xing)能,同時使(shi)得材料的耐應力腐蝕性(xing)能下(xia)(xia)降。而1050℃/30min固溶處(chu)理的雙相不(bu)銹鋼(gang)中的兩相比例接近1:1,同時具有較好的耐點(dian)蝕性(xing)能和(he)較好的耐應力腐蝕性(xing)能。
從以上分析可以看出,點蝕(shi)和應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)發(fa)(fa)(fa)生存在某種(zhong)關(guan)系,即點蝕(shi)會促進應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)發(fa)(fa)(fa)生,而提(ti)高材料(liao)的(de)耐點蝕(shi)性(xing)能(neng)也能(neng)夠(gou)提(ti)高材料(liao)的(de)耐應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)。應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)陽極溶解理論認(ren)為(wei),應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)發(fa)(fa)(fa)生與材料(liao)表面氧化(hua)膜的(de)形成一破(po)裂有關(guan)。點蝕(shi)破(po)壞(huai)鈍化(hua)膜的(de)完整性(xing),促進了(le)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)發(fa)(fa)(fa)生。
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。

雙相鋼香蕉視頻app連接:應力腐蝕開裂敏(min)(min)感(gan)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)弱(ruo)能(neng)夠(gou)通(tong)過斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)來反映(ying):該(gai)值越大(da),表(biao)明雙相(xiang)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)SCC敏(min)(min)感(gan)性(xing)越低(di),抵抗SCC的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)更強(qiang)。從(cong)表(biao)4.3可(ke)以看出(chu) DSS2507的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)隨(sui)固溶(rong)(rong)熱處理溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升呈先變大(da)后減小的(de)(de)(de)(de)(de)變化走勢。當(dang)固溶(rong)(rong)溫度(du)(du)為1000℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),DSS2507中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體跟奧(ao)(ao)氏(shi)體這(zhe)(zhe)(zhe)兩相(xiang)相(xiang)界處有σ相(xiang)析(xi)出(chu),由于(yu)σ相(xiang)硬而脆,且其周圍存在(zai)貧鉻區,σ相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)能(neng)夠(gou)顯著降低(di)材料的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)學性(xing)能(neng)和(he)耐(nai)蝕(shi)性(xing)能(neng),根據應力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)陽極溶(rong)(rong)解機理可(ke)知(zhi),SCC的(de)(de)(de)(de)(de)發生跟鈍化膜的(de)(de)(de)(de)(de)“破裂(lie)(lie)(lie)(lie)-修復-破裂(lie)(lie)(lie)(lie)”過程有關聯。σ相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)使其所在(zai)區域的(de)(de)(de)(de)(de)鈍化膜變得薄弱(ruo),因(yin)此經過1000℃固溶(rong)(rong)的(de)(de)(de)(de)(de)試樣易發生應力(li)(li)腐蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie),并且從(cong)表(biao)4.3也(ye)可(ke)以看出(chu)1000℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)較低(di)為30.42h;1050℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)值最大(da)為31.33h,這(zhe)(zhe)(zhe)說明經過1050℃固溶(rong)(rong)處理30min的(de)(de)(de)(de)(de)DSS2507的(de)(de)(de)(de)(de)SCC敏(min)(min)感(gan)性(xing)較低(di),有較優的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)SCC能(neng)力(li)(li),這(zhe)(zhe)(zhe)跟其有較優的(de)(de)(de)(de)(de)抗點蝕(shi)能(neng)力(li)(li)以及鋼(gang)(gang)中(zhong)兩相(xiang)均勻分布(bu)有關;隨(sui)著固溶(rong)(rong)溫度(du)(du)繼(ji)續升高至(zhi)1200℃,斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)又(you)逐漸減小,1200℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)降低(di)到(dao)28.47h,這(zhe)(zhe)(zhe)說明材料的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)(li)腐蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)性(xing)能(neng)降低(di)。這(zhe)(zhe)(zhe)是因(yin)為當(dang)固溶(rong)(rong)熱處理溫度(du)(du)繼(ji)續上(shang)升至(zhi)1200℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體相(xiang)量逐漸增(zeng)高而奧(ao)(ao)氏(shi)體相(xiang)量逐漸減少,又(you)因(yin)為鐵素(su)體的(de)(de)(de)(de)(de)塑性(xing)比奧(ao)(ao)氏(shi)體差,進而導致在(zai)高固溶(rong)(rong)溫度(du)(du)下(xia)DSS2507的(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi)破裂(lie)(lie)(lie)(lie)敏(min)(min)感(gan)性(xing)增(zeng)強(qiang),具體變現(xian)為斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)降低(di)。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固(gu)溶(rong)態的(de)2507雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)室溫(wen)下于3.5%NaCl溶(rong)液介質(zhi)中(zhong)的(de)SSRT斷(duan)(duan)(duan)口(kou)形貌如(ru)圖(tu)4.8所(suo)示(shi)。從圖(tu)4.8中(zhong)能夠(gou)較(jiao)為(wei)(wei)(wei)清(qing)晰地獲得五種固(gu)溶(rong)態下的(de)DSS2507拉伸(shen)斷(duan)(duan)(duan)口(kou)都(dou)具有(you)明(ming)顯(xian)的(de)韌窩(wo),都(dou)表現(xian)(xian)為(wei)(wei)(wei)韌性(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂。圖(tu)4.8(a)雖然表現(xian)(xian)為(wei)(wei)(wei)韌性(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂,但是(shi)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)準解理斷(duan)(duan)(duan)裂面的(de)出現(xian)(xian),有(you)脆(cui)性(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂的(de)傾(qing)向(xiang),這說明(ming)1000℃下DSS2507的(de)抗SCC能力較(jiao)弱(ruo),容易發生SCC;隨(sui)著固(gu)溶(rong)溫(wen)度升(sheng)高至1050℃,如(ru)圖(tu)4.8(b)所(suo)示(shi),鋼(gang)(gang)斷(duan)(duan)(duan)面上的(de)韌窩(wo)數(shu)量(liang)最(zui)多且密集表明(ming)其應力腐蝕(shi)敏(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)最(zui)弱(ruo),即該固(gu)溶(rong)溫(wen)度下鋼(gang)(gang)的(de)應力腐蝕(shi)破(po)裂敏(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)較(jiao)弱(ruo);隨(sui)著固(gu)溶(rong)溫(wen)度的(de)繼續升(sheng)高,如(ru)圖(tu)4.8(c)~(e)所(suo)示(shi),鋼(gang)(gang)的(de)韌性(xing)(xing)損失(shi)變大,韌窩(wo)數(shu)量(liang)減(jian)小(xiao)且密集度減(jian)弱(ruo),表明(ming)雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)的(de)應力腐蝕(shi)破(po)裂敏(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)又(you)增強(qiang)。

這(zhe)與表(biao)(biao)4.3中斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)時(shi)的應(ying)(ying)變(bian)測(ce)試結果(guo)是相對應(ying)(ying)的。雙相不(bu)銹鋼的應(ying)(ying)力(li)腐蝕類型是陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)溶(rong)解型,跟其耐孔蝕能力(li)有(you)著較為(wei)(wei)密切的聯系。當鋼表(biao)(biao)面(mian)(mian)的氧(yang)(yang)化(hua)膜被破壞形(xing)(xing)成(cheng)蝕孔裸(luo)露出(chu)新鮮表(biao)(biao)面(mian)(mian),該(gai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)與其他覆(fu)蓋有(you)氧(yang)(yang)化(hua)膜的表(biao)(biao)面(mian)(mian)形(xing)(xing)成(cheng)大陰極(ji)(ji)(ji)小(xiao)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)的腐蝕電池(chi)(裸(luo)露出(chu)的新鮮表(biao)(biao)面(mian)(mian)為(wei)(wei)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji),鋼表(biao)(biao)面(mian)(mian)覆(fu)蓋有(you)氧(yang)(yang)化(hua)膜的表(biao)(biao)面(mian)(mian)為(wei)(wei)陰極(ji)(ji)(ji)),金(jin)屬(shu)發(fa)生陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)反應(ying)(ying),金(jin)屬(shu)原子溶(rong)解成(cheng)為(wei)(wei)離(li)子,形(xing)(xing)成(cheng)裂(lie)(lie)(lie)紋。裂(lie)(lie)(lie)紋朝著縱深(shen)方(fang)向(xiang)處發(fa)展(zhan)同時(shi)又因(yin)為(wei)(wei)應(ying)(ying)力(li)主(zhu)要分布在裂(lie)(lie)(lie)紋尖端(duan)處,進(jin)而導(dao)致(zhi)裂(lie)(lie)(lie)紋周(zhou)圍區域產生塑性(xing)形(xing)(xing)變(bian),陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)電位下降提高了(le)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)溶(rong)解速(su)度,最終導(dao)致(zhi)裂(lie)(lie)(lie)紋的擴大。
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雙相不銹鋼抗點蝕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(gang)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。


