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(bu)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)變拉伸(shen)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)后(hou)(hou)的(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)的(de)斷(duan)(duan)口形(xing)(xing)貌(mao)如(ru)圖4.5所示。圖4.6為1050℃/30min 固溶(rong)處理的(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)在(zai)3.5%NaCl溶(rong)液中慢應(ying)變拉伸(shen)后(hou)(hou)的(de)斷(duan)(duan)口剖面(mian)圖。從圖4.6中可以看出(chu),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)中的(de)斷(duan)(duan)口形(xing)(xing)貌(mao)中存在(zai)由裂(lie)(lie)紋(wen),裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)源頭在(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)試樣表(biao)面(mian),裂(lie)(lie)紋(wen)由雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面(mian)相試樣內部延(yan)伸(shen),并(bing)終止于奧(ao)氏(shi)體(ti),說明奧(ao)氏(shi)體(ti)對應(ying)力(li)腐蝕的(de)裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)擴展有一定的(de)阻礙作用(yong)。


從表4.2中可以看出(chu),當(dang)(dang)固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)從950℃升(sheng)(sheng)高至1000℃時(shi)(shi),雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)從63.22956%升(sheng)(sheng)高至82.92134%,升(sheng)(sheng)高幅值約(yue)為(wei)(wei)19%;當(dang)(dang)固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)升(sheng)(sheng)高到1050℃時(shi)(shi),雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)為(wei)(wei)82.50531%;當(dang)(dang)固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)1100℃時(shi)(shi),雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)為(wei)(wei)82.67233%;進一步升(sheng)(sheng)高固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)至1150℃時(shi)(shi),雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)為(wei)(wei)80.08303%.可以看出(chu),當(dang)(dang)固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)從1000℃升(sheng)(sheng)高至1100℃時(shi)(shi),雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)幾(ji)乎沒有變化,當(dang)(dang)固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)升(sheng)(sheng)高至1150℃時(shi)(shi),雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)開始下(xia)(xia)(xia)降(jiang)至80.08303%,這(zhe)與1150℃/30min固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)中的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)和奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)百分(fen)含(han)(han)量(liang)(liang)有關,此時(shi)(shi)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)百分(fen)含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)59%,而奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)百分(fen)含(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)41%,即1150℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)中含(han)(han)有過量(liang)(liang)的(de)(de)強度(du)(du)高的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti),以及不(bu)足(zu)量(liang)(liang)的(de)(de)塑性(xing)優的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti),導(dao)(dao)致該固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)狀(zhuang)態下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)有所下(xia)(xia)(xia)降(jiang)。對于950℃固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang),其含(han)(han)有6.1%的(de)(de)硬而脆(cui)的(de)(de)σ相,這(zhe)必然導(dao)(dao)致該固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li)狀(zhuang)態下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)明顯降(jiang)低(di),僅為(wei)(wei)63.22956%。
從(cong)圖4.5(a)、(b)中(zhong)可(ke)以(yi)看出,950℃/30min固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在空氣(qi)中(zhong)和(he)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)斷口均呈現準(zhun)解(jie)(jie)理(li)(li)(li)平面;950℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)斷口局部有少量(liang)韌窩存在,而(er)在溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)斷口幾乎(hu)是準(zhun)解(jie)(jie)理(li)(li)(li)平面,二者(zhe)都屬于脆性(xing)斷裂,這主要是由于大(da)量(liang)脆性(xing)σ相(xiang)(xiang)沿著晶界析出,降低了材料的(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)和(he)力(li)(li)學性(xing)能(neng)。從(cong)圖4.5(e)、(f)中(zhong)可(ke)以(yi)看出,1050℃/30min固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在空氣(qi)和(he)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)斷口都存在大(da)量(liang)韌窩,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)韌性(xing)損(sun)失(shi)較(jiao)小,而(er)(950℃、1000℃、1100℃、1150℃)/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)都存在較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)韌性(xing)損(sun)失(shi),表(biao)明1050℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具(ju)有較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)。
從表4.2中(zhong)(zhong)也(ye)可(ke)(ke)以(yi)(yi)看出(chu)(chu),950℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)在(zai)(zai)3.5%NaCl溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷面收縮率(lv)僅為(wei)32.0158%,其ψ3.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)液/空氣也(ye)僅為(wei)50.6342%,表現出(chu)(chu)很強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)敏感性(xing)(xing),具有差的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)。而(er)1050℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)在(zai)(zai)3.5%NaCl 溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)斷面收縮率(lv)達(da)到 76.34294%,且其43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)液/空氣也(ye)達(da)到92.5971%,幾(ji)乎無應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)敏感性(xing)(xing),表現出(chu)(chu)較好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)。1150℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)液/4空氣值(zhi)為(wei)69.7453%,與1050℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)相比較,有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)下降。將(950℃、1050℃、1150℃)/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微觀組(zu)織進行比較,可(ke)(ke)以(yi)(yi)看出(chu)(chu),1150℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體百分含量(liang)為(wei)59%,比1050℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體百分含量(liang)(51.9%)高7.1%,并且950℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)(zai)大(da)量(liang)σ相;從極化曲線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分析(xi)可(ke)(ke)知,當(dang)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)過高時,鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體百分含量(liang)升(sheng)高,鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)當(dang)量(liang)下降,促(cu)使點蝕(shi)(shi)(shi)更易于發生(sheng);且當(dang)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)為(wei)950℃時,大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)顯(xian)著降低(di)了材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)。從應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)分析(xi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)看出(chu)(chu),由于σ相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai),950℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)比1050℃/30min固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)差,以(yi)(yi)及1150℃/30min固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過量(liang)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體導致材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)比1050℃/30min固(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)有所(suo)下降。

一方面(mian),鐵素(su)體含量升(sheng)高,材料耐(nai)點(dian)蝕(shi)當(dang)量下(xia)降,點(dian)蝕(shi)更易發生,導致鈍(dun)化膜性(xing)(xing)能(neng)不穩定(ding)和易破(po)裂,耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)變(bian)差;另一方面(mian),σ相的產生使其周圍存(cun)在貧(pin)鉻區(qu),降低材料耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng),同時(shi)使得材料的耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)下(xia)降。而(er)1050℃/30min固溶處理的雙相不銹鋼中的兩相比例(li)接近1:1,同時(shi)具有較(jiao)(jiao)好(hao)的耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)和較(jiao)(jiao)好(hao)的耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)。
從以(yi)上分析可以(yi)看出,點(dian)蝕(shi)和應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的發(fa)生(sheng)(sheng)存在某種(zhong)關(guan)系,即點(dian)蝕(shi)會(hui)促進應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的發(fa)生(sheng)(sheng),而提高材料的耐點(dian)蝕(shi)性能(neng)也能(neng)夠(gou)提高材料的耐應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性能(neng)。應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的陽(yang)極溶(rong)解理論認為(wei),應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的發(fa)生(sheng)(sheng)與(yu)材料表面氧化膜的形成一(yi)破裂有(you)關(guan)。點(dian)蝕(shi)破壞鈍化膜的完整性,促進了(le)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的發(fa)生(sheng)(sheng)。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固溶態的2507雙相(xiang)不銹鋼(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。

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1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固(gu)溶態(tai)的(de)(de)(de)2507雙相不銹鋼(gang)(gang)(gang)室溫下于3.5%NaCl溶液介質中(zhong)的(de)(de)(de)SSRT斷口形(xing)貌如(ru)(ru)圖4.8所示(shi)。從圖4.8中(zhong)能(neng)夠較(jiao)為清晰地獲得五種固(gu)溶態(tai)下的(de)(de)(de)DSS2507拉(la)伸斷口都(dou)具有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)韌(ren)窩,都(dou)表(biao)(biao)現為韌(ren)性斷裂(lie)。圖4.8(a)雖(sui)然表(biao)(biao)現為韌(ren)性斷裂(lie),但是有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)準(zhun)解(jie)理(li)斷裂(lie)面的(de)(de)(de)出現,有(you)脆性斷裂(lie)的(de)(de)(de)傾(qing)向(xiang),這(zhe)說明1000℃下DSS2507的(de)(de)(de)抗SCC能(neng)力(li)(li)較(jiao)弱(ruo),容(rong)易發生SCC;隨(sui)著固(gu)溶溫度(du)(du)升高至1050℃,如(ru)(ru)圖4.8(b)所示(shi),鋼(gang)(gang)(gang)斷面上的(de)(de)(de)韌(ren)窩數(shu)量(liang)最(zui)多且密集(ji)表(biao)(biao)明其(qi)應力(li)(li)腐(fu)蝕敏感性最(zui)弱(ruo),即該固(gu)溶溫度(du)(du)下鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕破(po)裂(lie)敏感性較(jiao)弱(ruo);隨(sui)著固(gu)溶溫度(du)(du)的(de)(de)(de)繼(ji)續升高,如(ru)(ru)圖4.8(c)~(e)所示(shi),鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)韌(ren)性損失變大,韌(ren)窩數(shu)量(liang)減(jian)小且密集(ji)度(du)(du)減(jian)弱(ruo),表(biao)(biao)明雙相不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕破(po)裂(lie)敏感性又增(zeng)強。

這與表(biao)4.3中(zhong)斷裂(lie)(lie)時(shi)的(de)(de)(de)(de)應變測試(shi)結(jie)果是相(xiang)對(dui)應的(de)(de)(de)(de)。雙相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi)類(lei)型(xing)是陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)溶(rong)解(jie)(jie)型(xing),跟其耐孔蝕(shi)(shi)能力(li)有著(zhu)較為(wei)密切(qie)的(de)(de)(de)(de)聯(lian)系。當鋼表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)膜被破壞形成蝕(shi)(shi)孔裸露(lu)出新鮮(xian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian),該(gai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)與其他(ta)覆(fu)蓋(gai)有氧化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)形成大(da)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)小陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)電(dian)池(裸露(lu)出的(de)(de)(de)(de)新鮮(xian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)為(wei)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji),鋼表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)覆(fu)蓋(gai)有氧化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)為(wei)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)),金(jin)屬發(fa)生陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)反應,金(jin)屬原子(zi)溶(rong)解(jie)(jie)成為(wei)離子(zi),形成裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)。裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)朝著(zhu)縱深(shen)方向(xiang)處發(fa)展同(tong)時(shi)又因為(wei)應力(li)主要(yao)分布在裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)尖端處,進(jin)而導致(zhi)(zhi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)周圍(wei)區域產(chan)生塑性形變,陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)位下降提高(gao)了陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)溶(rong)解(jie)(jie)速度,最終導致(zhi)(zhi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)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雙相不(bu)銹鋼(gang)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(bu)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。


