圖為不同溫度固溶處理后的2205雙相不銹鋼鐵素體單一相在3.5%NaCI溶液中的極化曲線。從圖中可以看到,所有極化曲線表現出相似的形狀,表明固溶溫度不會影響雙相(xiang)不銹鋼在3.5%NaCI溶液的腐蝕行為。極化曲線擬合數據如表5.18所列。


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  表(biao)(biao)5.18中(zhong),Ecorr代表(biao)(biao)自腐(fu)蝕電位(wei),Icorr代表(biao)(biao)自腐(fu)蝕電流。二者隨溫度的變化曲(qu)線如(ru)圖5.57所示。


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  自腐蝕電位隨固溶溫度的變化規律是先升高后降低;當溫度為1050℃時,Ecorr達到最大值-0.131 V;當溫度為1150℃時,Ecorr達到最小值-0.212V。這說明1050℃時雙相不銹鋼鐵素體單一相在3.5%NaCl溶液中的耐蝕傾向最好,隨著溫度的升高或者降低,鐵素體耐蝕傾向均變差。自腐蝕電流的變化趨勢與自腐蝕電位的變化趨勢相反,當溫度為1050℃時,Icorr達到最小值1.13×10-9A/c㎡;當溫度為1150℃時,icorr達到最大值5.39×10-8A/c㎡.自腐蝕電流的大小決定了材料在溶液中的腐蝕速率,Icorr值越小,材料腐蝕速率越小,材料的耐蝕性能越好。因此,不管從自腐蝕電位還是自腐蝕電流的結果都可以知道2205雙相不銹鋼鐵素體單一相在3.5%NaCl溶液中的耐蝕性能為1050℃最佳,此外溫度提高或者降低其耐蝕性能均變差。其中,固溶溫度為1150℃時,鐵素體單一相的耐蝕性能較低溫時有明顯的降低。由于2205雙相不銹鋼鐵素體相Cr、Mo的元素含量較高,Cr元素對鈍化膜的形成具有促進作用,并且可以提高點蝕電位,從而提高材料的耐蝕性能,Mo元素可以促進鈍化膜的穩定性,這兩種元素均對鐵素體單一相的耐蝕性能有很好的提升。當溫度為1050℃時,鐵素體中Cr元素和Mo元素含量最高,因此其耐蝕性能最佳,隨著固溶溫度的升高,鐵素體中Cr元素和Mo元素含量均下降,并且隨著固溶溫度的升高,鐵素體含量逐漸升高,Cr、Mo元素在單位體積的鐵素體中含量減小,相當于提高固溶溫度會導致Cr、Mo元素的稀釋。因此,當固溶溫度升高時,鐵素體相的耐蝕性能變差。


  圖5.58為2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼奧氏體單一(yi)相(xiang)在3.5%NaCl溶液(ye)中的極(ji)(ji)化(hua)(hua)曲線(xian)(xian)(xian),從圖中可以看(kan)出(chu),隨(sui)著固(gu)(gu)溶溫(wen)度(du)(du)的升高(gao),極(ji)(ji)化(hua)(hua)曲線(xian)(xian)(xian)整(zheng)體下(xia)移,當固(gu)(gu)溶溫(wen)度(du)(du)較(jiao)低(di)時,其曲線(xian)(xian)(xian)沒(mei)有明(ming)顯的平移;當固(gu)(gu)溶溫(wen)度(du)(du)為1150℃時,曲線(xian)(xian)(xian)相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di),固(gu)(gu)溶溫(wen)度(du)(du)的極(ji)(ji)化(hua)(hua)曲線(xian)(xian)(xian)略微(wei)右移。極(ji)(ji)化(hua)(hua)曲線(xian)(xian)(xian)的擬合數據如(ru)表5.19所列,自腐蝕電位及(ji)自腐蝕電流隨(sui)固(gu)(gu)溶溫(wen)度(du)(du)的變(bian)化(hua)(hua)曲線(xian)(xian)(xian)如(ru)圖5.59所示(shi)。


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  圖5.59 單一相奧氏體自腐蝕電位和自腐蝕電流隨固溶溫度的變化曲線從表5.19和圖5.59中可知,當固溶溫度為1000℃時,奧氏體單一相的自腐蝕電位Ecorr為0.122V,隨著固溶溫度的升高,自腐蝕電位Ecorr變為1050℃時的0.001V,1100℃時的-0.065V,1150℃時的-0.275V,自腐蝕電位隨著固溶溫度的升高而降低,說明奧氏體單一相在3.5%NaCl溶液中的耐蝕傾向隨固溶溫度的升高而降低。自腐蝕電流在固溶溫度較低時Icorr(1000℃、1050℃、1100℃)相差很小,分別為8.02×10-8A/c㎡,6.82×10-8A/c㎡,8.71×10-8A/c㎡,當固溶溫度達到1150℃后,自腐蝕電流增加至1.39×10-7A/c㎡,因此,當固溶溫度升高后奧氏體單一相的耐蝕性能變差。結合自腐蝕電位和自腐蝕電流的變化規律可知,當固溶溫度較低時,2205雙相不銹鋼奧氏體單一相在3.5% NaCl溶液中的耐蝕性能較好;當固溶溫度較高時,奧氏體單一相的耐蝕性能變差。當固溶溫度升高時,Cr、Mo元素在奧氏體中的含量變化不大,但是作為奧氏體組成元素,Ni元素的含量呈現降低趨勢。Ni元素是奧氏體相穩定元素,可以提高奧氏體相的耐蝕性能,因此,其含量的下降導致奧氏體單一相耐蝕性能變差。


 圖(tu)5.60為不同固(gu)溶溫度下2205雙相(xiang)不銹鋼單一相(xiang)耐蝕性(xing)能的對比(bi)圖(tu)。


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 從(cong)圖5.60中可知(zhi),不(bu)同固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度下(xia)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)在3.5%NaCl溶(rong)(rong)液(ye)中的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性能具有明(ming)顯差異。當固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度為1000℃時(shi),奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)單一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)自(zi)(zi)(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)較(jiao)鐵素(su)單一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)高(gao),說明(ming)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)單一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)傾(qing)向(xiang)(xiang)更好,隨著固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度的(de)(de)升高(gao),兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)自(zi)(zi)(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)差異變小(xiao)(xiao);當固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度為1150℃時(shi),鐵素(su)體(ti)(ti)電(dian)(dian)位(wei)(wei)略微高(gao)于奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)電(dian)(dian)位(wei)(wei),此(ci)時(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)單一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)傾(qing)向(xiang)(xiang)比鐵素(su)體(ti)(ti)單一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)更好。但從(cong)自(zi)(zi)(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流來看,所有固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度下(xia)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼鐵素(su)體(ti)(ti)單一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)自(zi)(zi)(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流均比奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)單一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)小(xiao)(xiao),因此(ci),自(zi)(zi)(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)只能表(biao)征(zheng)材料(liao)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)傾(qing)向(xiang)(xiang),并不(bu)能說明(ming)材料(liao)的(de)(de)實際(ji)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)情況(kuang),而自(zi)(zi)(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流則可表(biao)征(zheng)材料(liao)的(de)(de)實際(ji)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)情況(kuang)。因此(ci),在3.5%NaCl溶(rong)(rong)液(ye)中,鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)自(zi)(zi)(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流密(mi)度小(xiao)(xiao)于奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)自(zi)(zi)(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)流密(mi)度,鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性能更好。


  圖5.61為不同固溶溫度下2205雙相不銹鋼在3.5%NaCl溶液中電偶腐蝕的電流一時間曲線。從圖5.61中可以看出,不同固溶溫度下電流均為正值,說明鐵素體相相對于奧氏體相為陰極,這與單一相極化曲線所得到的結論相一致。比較不同固溶溫度下電流大小可知,當固溶溫度較低時,雙相不銹鋼兩相耐蝕性差異較小;當固溶溫度升高時,兩相耐蝕性差異逐漸變大。由單一相極化曲線擬合結果可知,當固溶溫度為1000℃、1050℃、1100℃、1150℃時,兩相自腐蝕電流差值分別為7.58×10-8A/c㎡,6.7×10-8A/c㎡,8.2×10-8A/c㎡,8.51×10-8A/c㎡;當溫度為1050℃時,兩相自腐蝕電流相差最小,隨著固溶溫度的升高,自腐蝕電流差值變大。因此,電偶腐蝕的結果與極化曲線結果是一致的。


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  導致(zhi)這種現象(xiang)的原(yuan)因可能(neng)是當固(gu)溶溫度(du)較低(di)時,雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)(li)接近(jin)1:1,各元素(su)(Cr、Mo、Ni)在2205雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中的分布狀態為最佳,此時,鐵(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)與奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)的耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)均較好,兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)之間耐蝕(shi)(shi)差(cha)異較小。隨著固(gu)溶溫度(du)的升(sheng)高,兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)(li)相(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)大,各元素(su)在兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)中的分布狀態不(bu)(bu)如較低(di)固(gu)溶溫度(du)時的好,鐵(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)與奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)的耐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)均下降,兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)間的耐蝕(shi)(shi)差(cha)異也變大。