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(bu)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(jing)間腐蝕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(xiang)不銹(xiu)鋼的晶間腐蝕


  奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)-鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼比(bi)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性低的(de)(de)(de)原因(yin),同存在(zai)一(yi)定數量(liang)(liang)的(de)(de)(de)最好是(shi)均(jun)勻彌(mi)散(san)分(fen)布的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有(you)關。一(yi)般來說(shuo),奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素(su)(su),如碳(tan)等多富集(ji)于(yu)y相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中;而(er)(er)(er)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素(su)(su),如鉻、鉬等則富集(ji)于(yu)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中。當敏化加熱時(shi)(shi),富鉻碳(tan)化物(wu)(wu)(wu)最易于(yu)在(zai)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界面(mian)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一(yi)側形(xing)核,從(cong)而(er)(er)(er)大大減少(shao)了沿奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒之間(jian)(jian)界碳(tan)化物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)析出(chu)(chu)(不(bu)僅形(xing)成速度(du)慢且(qie)因(yin)數量(liang)(liang)很少(shao),難以(yi)構成連續網(wang)狀)。鉻在(zai)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中不(bu)僅因(yin)富集(ji)含(han)量(liang)(liang)高,而(er)(er)(er)且(qie)擴(kuo)散(san)速度(du)比(bi)在(zai)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中快得多,均(jun)不(bu)易產生貧鉻或有(you)利于(yu)迅速補充(chong)而(er)(er)(er)消(xiao)除易遭受(shou)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)貧鉻區(qu)。當鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)量(liang)(liang)不(bu)大時(shi)(shi),α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)孤島狀被奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒所包圍。即使(shi)被腐(fu)蝕(shi)(shi)也因(yin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互未(wei)能(neng)連接成網(wang)絡不(bu)致(zhi)造成更大的(de)(de)(de)危險。隨著彌(mi)散(san)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加,晶(jing)(jing)界總面(mian)積提高(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對降低了晶(jing)(jing)界碳(tan)化物(wu)(wu)(wu)析出(chu)(chu)濃度(du))和鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界及其內側能(neng)夠吸收(shou)更多的(de)(de)(de)碳(tan)化物(wu)(wu)(wu),當達到一(yi)定的(de)(de)(de)極限α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)(liang)以(yi)上時(shi)(shi),可(ke)以(yi)消(xiao)除晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)傾向。因(yin)此,控制適宜的(de)(de)(de)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例,防止α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)聚集(ji)長大和采取正確(que)的(de)(de)(de)熱處(chu)理是(shi)十(shi)分(fen)重要的(de)(de)(de)。過(guo)多的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),甚(shen)至形(xing)成連續網(wang)絡,或轉變為σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(取決于(yu)鉬含(han)量(liang)(liang))則是(shi)十(shi)分(fen)有(you)害的(de)(de)(de)。在(zai)強氧化性介質中,會發生選擇性晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。


2. 雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)的(de)應力腐(fu)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(xiang)不銹鋼耐氯化物(wu)應(ying)力(li)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)與普通(tong)18-8奧氏體(ti)不銹鋼相(xiang)比,只(zhi)有在低應(ying)力(li)下才顯示出一定的優越性(xing)。在高應(ying)力(li)作(zuo)用下則區別不大或基本相(xiang)同。


  對雙相不銹鋼耐應(ying)力(li)腐蝕特點可以做出以下解(jie)釋:


    a. 雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼具有比普(pu)通奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼更高的屈服(fu)強(qiang)度;


    b. 第二相(xiang)的存在對裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴展有機械阻(zu)礙(ai)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。如裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)起源于奧氏體(ti)基體(ti),一旦擴展至α相(xiang),在低應力作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下,鐵素(su)體(ti)內難以產生滑移,裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴展被阻(zu)止(zhi),而在高(gao)應力作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下,裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)容易(yi)貫穿鐵素(su)體(ti)相(xiang),失去阻(zu)礙(ai)效(xiao)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。