浙江至德鋼業有限公司為了研究1Cr17Mn6Ni5N奧氏體香蕉app免費視頻在線觀看:不銹鋼管的香蕉app免費視頻在線觀看:晶間腐蝕行為，通過光學顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XＲD)和晶間腐蝕試驗研究了其在不同敏化溫度和冷卻方式下，晶間碳化物的析出和耐晶間腐蝕性能的變化。結果表明:1Cr17Mn6Ni5N奧氏體不銹鋼管在敏化溫度區間內加熱時，晶界碳化物隨加熱溫度的上升而增加，加熱溫度為850℃左右時晶界析出碳化物最多，主要為Cr23C6和Cr7C3;在敏化溫度區間內相同加熱溫度時，水冷可顯著減少其晶界碳化物的析出;1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管對晶間腐蝕不敏感。


 晶間腐蝕是香蕉app免費視頻在線觀看:奧氏體不銹鋼應用中常見的一種局部腐蝕，產生的根本原因是熱處理、焊接或其他受熱過程中的熱循環使其晶界析出碳化物，晶界附近的鉻含量減小至小于12%而形成了“貧鉻區”，腐蝕介質的作用貧鉻區便產生晶間腐蝕。常用的202，香蕉app免費視頻在線觀看:304不銹鋼一般在650℃左右對晶間腐蝕最為敏感，且主要晶間析出物為Cr23C6。然而，由于各種不銹鋼化學成分的差異，其晶間腐蝕敏化溫度和晶間碳化物的析出會發生變化，因而呈現出的最敏感溫度范圍也不同。


 本工作通過分析(xi)(xi)不(bu)同溫(wen)度下1Cr17Mn6Ni5N不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)碳化(hua)(hua)物析(xi)(xi)出和晶間腐蝕，研究了(le)不(bu)同熱(re)循環(huan)對其碳化(hua)(hua)物析(xi)(xi)出的(de)影(ying)響(xiang)規(gui)律，并對影(ying)響(xiang)因素進行了(le)分析(xi)(xi)，以期為1Cr17Mn6Ni5N不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)應用提供(gong)借鑒。


一(yi)、試驗


 以熱軋退火酸洗(xi)(xi)后的(de)1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)(xiu)鋼管為(wei)基材，其(qi)(qi)顯微結構為(wei)單相(xiang)(xiang)奧氏體(ti)組織，主要化(hua)學成(cheng)分(fen)(fen)見表。將1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)(xiu)鋼管分(fen)(fen)別加(jia)熱至450，650，850℃，保溫10分(fen)(fen)鐘，分(fen)(fen)別采(cai)用(yong)水(shui)冷和空(kong)冷方式冷卻到室溫。依(yi)據GB/T4334－2008《金屬和合金的(de)腐(fu)蝕(shi)———不銹(xiu)(xiu)鋼晶間腐(fu)蝕(shi)試驗方法》(E方法急性試驗)，將其(qi)(qi)線切割成(cheng) 100.0mm×20.0mm×4.5mm。用(yong)60，120號SiC金相(xiang)(xiang)砂紙逐級打磨(mo)表面，并(bing)用(yong)無水(shui)乙醇清洗(xi)(xi)。


 將100g符(fu)合GB/T665的(de)(de)硫酸銅(tong)分析純溶于700mL蒸餾(liu)水中;加(jia)(jia)入(ru)(ru)100mL符(fu)合GB/T625的(de)(de)純硫酸，用蒸餾(liu)水稀釋至1000mL，配(pei)制成硫酸-硫酸銅(tong)溶液。在(zai)帶磨口(kou)的(de)(de)錐(zhui)形瓶底鋪(pu)上(shang)一層純度不小于99.5%(質量分數)的(de)(de)銅(tong)屑，放(fang)入(ru)(ru)試樣(yang);倒入(ru)(ru)硫酸-硫酸銅(tong)溶液，使試樣(yang)處于全(quan)浸(jin)泡狀態，裝上(shang)回流冷凝(ning)器(qi)，接通冷卻水，將溶液加(jia)(jia)熱至微(wei)沸，保持16小時(shi)后(hou)取出。


 用(yong)蒸(zheng)餾水沖洗掉表面腐蝕(shi)介質并(bing)用(yong)毛刷和10%鹽酸清除(chu)腐蝕(shi)產物(wu)，用(yong)無水乙醇脫水并(bing)烘干，用(yong)電(dian)子天(tian)平稱重，計算其平均腐蝕(shi)速率(lv):


v = m1-m2A·t


   式中 v———平均腐蝕速率，g/(mm2·h)


 m1，m2———試樣腐蝕前后的質量，g


         A———試樣工作表面積，mm2


          t———試驗周期(qi)，h


 采用ZWICKZ1200型萬能材料試(shi)(shi)驗(yan)機進行彎曲試(shi)(shi)驗(yan)，試(shi)(shi)樣彎曲角度為180°;用10倍放(fang)大(da)鏡檢查彎頭處是否有因晶間腐(fu)蝕(shi)而產生的裂紋，以確(que)定1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)鋼管晶間腐(fu)蝕(shi)的敏感性。


 晶間腐蝕后截取金相試樣，用200mL HCl+5g FeCl3+100mL H2O 溶液浸蝕后，采用Leica金相顯微鏡觀察其顯微組織。以晶間腐蝕后的試樣為陽極，鉑電極為陰極，在35%(質量分數)HClO4的酒精溶液中電解30分鐘，收集、過濾容器底部的沉積物，通過TD-3700X射線衍射儀分析其析出物的物相。



二、結果與討論


1. 顯微組(zu)織


  圖(tu)為1Cr17Mn6Ni5N不(bu)銹鋼管不(bu)同加(jia)(jia)熱(re)溫度空冷(leng)、水冷(leng)后晶(jing)(jing)間腐蝕的(de)(de)顯(xian)微(wei)組(zu)織。由圖(tu)可以看出(chu):試樣(yang)晶(jing)(jing)界析出(chu)物隨(sui)加(jia)(jia)熱(re)溫度的(de)(de)上(shang)升而增加(jia)(jia)，加(jia)(jia)熱(re)溫度為850℃時，晶(jing)(jing)界析出(chu)物最多;水冷(leng)條件下(xia)試樣(yang)的(de)(de)晶(jing)(jing)界析出(chu)物少于空冷(leng)試樣(yang)。


2. 晶間腐蝕速率


  圖為(wei)3種加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)、2種冷(leng)(leng)卻(que)方式(shi)時(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)。由(you)圖可(ke)以看出: 2種冷(leng)(leng)卻(que)方式(shi)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)變化(hua)趨(qu)勢相同，腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)隨著(zhu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)上(shang)升而增加(jia)(jia)(jia)(jia)，加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)為(wei)850℃時(shi)(shi)(shi)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)最(zui)大;空(kong)冷(leng)(leng)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)大于水(shui)冷(leng)(leng)試(shi)(shi)樣(yang)，加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)由(you)650℃增加(jia)(jia)(jia)(jia)到850℃時(shi)(shi)(shi)，試(shi)(shi)樣(yang)的(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)增加(jia)(jia)(jia)(jia)幅度(du)(du)(du)明顯大于加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)由(you)450℃到650℃時(shi)(shi)(shi)的(de)幅度(du)(du)(du)。由(you)此(ci)可(ke)知，1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管的(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)敏感性隨加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)升高而增加(jia)(jia)(jia)(jia)。


3. 析出物的物相


  圖為3種加熱溫度空冷、水冷后試樣的晶間析出物的XRD分析結果。由圖可以看出，試樣晶間析出物主要為Cr23C6和Cr7C3。


  圖為3種(zhong)加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)(du)(du)空冷(leng)、水冷(leng)后試(shi)樣的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)析(xi)出(chu)(chu)(chu)物(wu)峰值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)(du)。由(you)圖可(ke)以看(kan)出(chu)(chu)(chu):空冷(leng)試(shi)樣晶(jing)間(jian)(jian)析(xi)出(chu)(chu)(chu)物(wu)的(de)(de)(de)峰值(zhi)(zhi)強度(du)(du)(du)(du)(du)大于(yu)水冷(leng)試(shi)樣，2種(zhong)冷(leng)卻方式的(de)(de)(de)峰值(zhi)(zhi)強度(du)(du)(du)(du)(du)變化趨勢(shi)相同(tong);峰值(zhi)(zhi)強度(du)(du)(du)(du)(du)隨(sui)著加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)上升而增加(jia)(jia)(jia)，850℃時峰值(zhi)(zhi)強度(du)(du)(du)(du)(du)最大;加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)(du)(du)由(you)650℃增加(jia)(jia)(jia)到(dao)850℃時，峰值(zhi)(zhi)強度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)幅度(du)(du)(du)(du)(du)明(ming)顯大于(yu)加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)(du)(du)由(you)450℃增加(jia)(jia)(jia)到(dao)650℃時的(de)(de)(de)幅度(du)(du)(du)(du)(du)。由(you)此可(ke)知，16Cr奧氏(shi)體不銹鋼的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)析(xi)出(chu)(chu)(chu)物(wu)在加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)(du)(du)為850℃時顯著增加(jia)(jia)(jia)，這與試(shi)樣晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕速(su)率的(de)(de)(de)變化趨勢(shi)相同(tong)。


  通常，鋼中含碳量降至0.03%以下即可滿足抗晶間腐蝕性能的要求，鋼中加入鈦，鈮等元素能形成穩定碳化物(TiC或NbC)，也可防止其晶間腐蝕。鋼中含有的某些合金元素也會促進碳化物的析出，如硅元素，即使在鋼中碳含量很低的情況下，它的偏析也會促使碳化物在較短的時間內析出，從而造成晶間腐蝕。因為1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管中碳含量為0.068%，硅含量為0.450%，且不含鈦和鈮等強碳化物形成元素，故在加熱保溫過程中出現了碳化物的析出。在不含鈦，鈮等強碳化物形成元素的奧氏體不銹鋼中Cr23C6為主要碳化物，而在1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管中則因碳含量較高而出現了Cr7C3。


  加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)、保溫(wen)時間(jian)及冷(leng)卻(que)(que)方式主要通(tong)(tong)過(guo)影響(xiang)碳(tan)(tan)(tan)原子(zi)(zi)的(de)(de)擴散(san)(san)而影響(xiang)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)出。室溫(wen)下碳(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)中的(de)(de)溶(rong)(rong)解度(du)(du)(du)約(yue)為0.006%，600℃時溶(rong)(rong)解度(du)(du)(du)約(yue)為0.030%，1000℃時約(yue)為0.180%，隨著(zhu)加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)增加(jia)(jia)，碳(tan)(tan)(tan)在(zai)(zai)奧氏體中的(de)(de)溶(rong)(rong)解度(du)(du)(du)增加(jia)(jia)。在(zai)(zai)隨后的(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)過(guo)程中，溶(rong)(rong)解在(zai)(zai)奧氏體中的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)會隨著(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)降低而析(xi)出，在(zai)(zai)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)(du)區間(jian)停留時間(jian)越(yue)(yue)長，碳(tan)(tan)(tan)原子(zi)(zi)擴散(san)(san)越(yue)(yue)充分(fen)，晶界(jie)處(chu)鉻便會與碳(tan)(tan)(tan)結合形成碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)。冷(leng)卻(que)(que)速(su)(su)度(du)(du)(du)可以通(tong)(tong)過(guo)影響(xiang)碳(tan)(tan)(tan)原子(zi)(zi)擴散(san)(san)而影響(xiang)晶界(jie)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)出，冷(leng)卻(que)(que)速(su)(su)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)快，碳(tan)(tan)(tan)原子(zi)(zi)在(zai)(zai)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)(du)區間(jian)擴散(san)(san)越(yue)(yue)不(bu)(bu)充分(fen)，晶間(jian)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)析(xi)出就越(yue)(yue)少(shao)。因此(ci)，在(zai)(zai)1Cr17Mn6Ni5N不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)敏化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)(du)(400～900℃)內，加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)高(gao)、冷(leng)卻(que)(que)速(su)(su)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)慢，碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)出越(yue)(yue)多，水(shui)冷(leng)試樣的(de)(de)晶界(jie)析(xi)出碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)遠少(shao)于空冷(leng)。


4. 晶間腐蝕的敏感性


1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼(gang)管彎曲后雖然晶(jing)(jing)界存(cun)在黑色析(xi)出(chu)物，但表面均未產(chan)生晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)裂紋，因而(er)對晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)不敏感。



三(san)、結論(lun)


1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管在敏化溫度區間加熱時，晶界碳化物隨加熱溫度上升而增加，加熱溫度850℃左右時晶界析出碳化物最多，主要為Cr23C6和Cr7C3。在敏化溫度區間加熱至相同溫度時，水冷可顯著減少晶界碳化物析出。1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管對晶間腐蝕不敏感。