鐵素體相的存在使雙(shuang)相不銹鋼具有比單相奧氏體鋼低的晶間腐蝕傾向,其原因主要有:
1. 雙相鋼有較(jiao)細的晶粒組織,因(yin)而晶界長(chang)度增大,降低了晶界上析出的碳化(hua)物(wu)濃度。
2. 沿a/y相界析出M23C6型碳化物時,由于α相中的鉻含量較高,其在α相中的擴散速率較之在γ相中要快得多,有利于晶界附近化學成分的平衡,使鉻的濃度不至于降到允許的水平以下。
3. 在焊接時的高溫加熱過程中,發生各合金元素在各相之間的重新分配,使較多的碳進入a/γ相界的奧氏體內。
有(you)學者曾對308(06Cr20Ni10)雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)固溶(rong)處理和(he)時效后(hou)的(de)(de)(de)(de)晶間(jian)腐蝕(shi)敏感性進行了(le)研究,結果表(biao)明,鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)碳(tan)(tan)化(hua)物首先(xian)沿(yan)a/γ晶界(jie)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu),碳(tan)(tan)化(hua)物中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻主要來自(zi)(zi)α相,由于(yu)碳(tan)(tan)在鐵素(su)體中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)活度系數高(gao),初析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物先(xian)耗盡α相中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan),然后(hou)取自(zi)(zi)y相中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)使自(zi)(zi)身長(chang)大,造成γ相的(de)(de)(de)(de)貧碳(tan)(tan),使其降至(zhi)溶(rong)解度的(de)(de)(de)(de)極限值(zhi),避免了(le)碳(tan)(tan)化(hua)物沿(yan)奧氏體晶界(jie)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)。還發(fa)現(xian)在給(gei)定的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)含量下,該鋼(gang)(gang)有(you)一個a/γ相界(jie)含量和(he)分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)臨界(jie)值(zhi),高(gao)于(yu)此值(zhi),鋼(gang)(gang)是(shi)免疫的(de)(de)(de)(de),低于(yu)此值(zhi),則對晶間(jian)腐蝕(shi)敏感。
022Cr22Ni5Mo3N鋼經1050℃固溶后,再在300~1000℃進行 20min的敏化加熱,采用65%HNO3法試驗,發現在600~700℃出現腐蝕速率的峰值。對應的是Cr2N、M23C6和x相的析出,將鉬含量提高至5%,峰值移至700℃,對應的是拉弗斯相Fe2Mo的析出,這些相的析出是鋼的晶間腐蝕的原因。
雙相不銹鋼在焊接和高溫加熱后有一定的晶間腐蝕敏感性。將雙相不銹鋼022Cr18Ni5Mo3Si2加熱至1200℃以上,α相晶粒急劇長大,y相數量迅速減少,至1300℃以上時已是單一粗大的α相,水冷后保留下來。1400℃保溫6秒水冷后,鐵素體晶界析出物的電子衍射分析表明,在α相晶界析出的是長約150nm、厚約30nm的M23C6型碳化物,其附近缺鉻。經1200℃保溫30min,再經水冷后測出M23C6型碳化物附近a/y相界兩側和α/α晶界兩側一定距離內的鉻含量,以鉻含量不大于12%為貧鉻判據。發現在γ相一側和α相一側分別產生了100nm和80nm的貧鉻區,貧鉻區的出現是由于富鉻的M23C6(含58.5%Cr)型碳化物析出的結果,這說明該鋼有一定程度的晶間腐蝕傾向。高溫敏化加熱后空冷,雖有M23C。型碳化物和y2沿α晶粒析出成網狀,但無晶間腐蝕傾向,晶界附近無貧鉻區。

