眾所周知,異相共存是容易形成微電池并加速腐蝕的,雙相不銹鋼也不例外。但存在許多影響因素,并非在所有情況和介質條件下均會發生。雙相(xiang)不銹鋼因含有較高的鉻和一定量的鎳、鉬、銅等元素,在一定溫度下,鋼中固溶的元素在兩相間的分布將達到相應的平衡,而且還與相比例等有關。雙相不銹鋼的耐蝕性,主要取決于鈍化元素的含量及其在兩相中的分配。如果兩相在一定條件的介質中均產生鈍化,便可避免發生相選擇性腐蝕。一般來說,雙相不銹鋼的耐腐蝕性能,大體同含鉻、鉬量相當的高鉻鐵素體型或鉻鎳奧氏體型不銹鋼接近,并受相比例所左右;其耐晶間腐蝕(shi)性能優于上述單相組織的不銹鋼,具有更好的抗敏化性能;抗應(ying)力(li)腐蝕性能,在低應力條件下比普通18-8類奧氏體不銹鋼優良。這是雙相不銹鋼受到重視和廣泛應用的重要原因。某些雙相不銹鋼具有良好的耐點腐蝕等性能,這是因為含有高的鉻、鉬等元素之故,而非來源于雙相組織的因素。但雙相不銹鋼所具有的良好抗應力腐蝕和抗敏化性能,則直接同雙相組織結構的敏感性相關。其腐蝕機理簡述如下:


1. 雙相不銹(xiu)鋼的晶間腐蝕


  奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)-鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)比(bi)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)敏感性低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin),同存在一(yi)(yi)(yi)定數量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)好是均(jun)勻彌(mi)散分布的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有關。一(yi)(yi)(yi)般來說,奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su),如碳(tan)(tan)等(deng)多(duo)(duo)富(fu)(fu)集(ji)于y相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong);而(er)(er)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su),如鉻(ge)、鉬等(deng)則富(fu)(fu)集(ji)于α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)。當(dang)(dang)敏化(hua)加熱時(shi),富(fu)(fu)鉻(ge)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)最(zui)易(yi)于在兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)(jie)(jie)面α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一(yi)(yi)(yi)側(ce)形核,從(cong)而(er)(er)大(da)大(da)減少(shao)了(le)沿奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)晶粒之間(jian)界(jie)(jie)(jie)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(不(bu)僅形成(cheng)速度(du)慢且因(yin)數量(liang)(liang)很少(shao),難(nan)以(yi)構成(cheng)連(lian)續(xu)網(wang)狀(zhuang))。鉻(ge)在鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)不(bu)僅因(yin)富(fu)(fu)集(ji)含(han)量(liang)(liang)高(gao)(gao),而(er)(er)且擴散速度(du)比(bi)在奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)快(kuai)得多(duo)(duo),均(jun)不(bu)易(yi)產(chan)生(sheng)貧(pin)鉻(ge)或有利于迅(xun)速補充而(er)(er)消除易(yi)遭受腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)貧(pin)鉻(ge)區。當(dang)(dang)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)量(liang)(liang)不(bu)大(da)時(shi),α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)孤(gu)島狀(zhuang)被(bei)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)晶粒所包圍。即(ji)使被(bei)腐(fu)蝕(shi)也因(yin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互未(wei)能連(lian)接成(cheng)網(wang)絡(luo)(luo)不(bu)致造成(cheng)更(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)危險。隨著(zhu)彌(mi)散鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加,晶界(jie)(jie)(jie)總面積提高(gao)(gao)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對降(jiang)低(di)了(le)晶界(jie)(jie)(jie)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)析(xi)出濃度(du))和(he)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)(jie)(jie)及其內側(ce)能夠吸收更(geng)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu),當(dang)(dang)達到一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)極限α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)(liang)以(yi)上時(shi),可(ke)以(yi)消除晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾(qing)向。因(yin)此,控制適宜的(de)(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例,防止α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)集(ji)長大(da)和(he)采(cai)取正確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)熱處理是十分重要的(de)(de)(de)(de)(de)。過多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),甚(shen)至形成(cheng)連(lian)續(xu)網(wang)絡(luo)(luo),或轉(zhuan)變為(wei)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(取決于鉬含(han)量(liang)(liang))則是十分有害的(de)(de)(de)(de)(de)。在強(qiang)氧化(hua)性介質(zhi)中(zhong)(zhong),會發(fa)生(sheng)選(xuan)擇(ze)性晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)。


2. 雙相不銹(xiu)鋼的應(ying)力腐蝕


  雙相不銹鋼耐應力腐蝕性能,隨鐵素體含量的增加而提高。其α和γ相的最佳平衡比例,隨鋼種(成分、熱處理)和介質等條件不同而異。一般來說,如廣泛使用的60年代瑞典投產的Sandvik 3RE60(相當我國00Cr18Ni5Mo3Si2及其改進型)抗應力腐蝕不銹鋼,1975年以前資料,最佳a相占60%,1975年后改為50%。國內外多數實用的耐應力腐蝕不銹鋼屬于鐵素體-奧氏體類型。過高的鐵素體含量,會使高鉻鐵素體不銹鋼固有的缺點更趨明顯化。


  雙相不(bu)(bu)銹鋼耐氯化物應力(li)腐(fu)蝕性能與普通(tong)18-8奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼相比(bi),只有在低(di)應力(li)下才顯(xian)示(shi)出一定的優越(yue)性。在高應力(li)作用下則區(qu)別不(bu)(bu)大或基本相同。


  對雙相不銹(xiu)鋼耐應(ying)力腐蝕特(te)點可以(yi)做(zuo)出(chu)以(yi)下解(jie)釋:


    a. 雙相不銹(xiu)鋼具有比普通(tong)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼更高的屈(qu)服強度;


    b. 第二相(xiang)的存在對裂紋(wen)(wen)(wen)擴展(zhan)(zhan)有機械阻礙作(zuo)用(yong)(yong)。如裂紋(wen)(wen)(wen)起源于奧氏體基(ji)體,一旦擴展(zhan)(zhan)至(zhi)α相(xiang),在低應力作(zuo)用(yong)(yong)下,鐵(tie)素體內難(nan)以產生滑移(yi),裂紋(wen)(wen)(wen)擴展(zhan)(zhan)被(bei)阻止,而在高應力作(zuo)用(yong)(yong)下,裂紋(wen)(wen)(wen)容易貫穿鐵(tie)素體相(xiang),失去阻礙效果;


   c. α相電位相對于y相較負,為陽極,對奧氏體起了電化學陰極保護作用等。還有多種解釋,目前尚未統一。