浙江至德鋼業有限公司為了研究1Cr17Mn6Ni5N奧氏體香蕉視頻app免費下載:不銹鋼管的香蕉視頻app免費下載: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。


 晶間腐蝕是香蕉視頻app免費下載: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，香蕉視頻app免費下載: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)不(bu)(bu)同溫度下1Cr17Mn6Ni5N不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的(de)碳化物析(xi)出(chu)和晶間(jian)腐蝕(shi)，研究了不(bu)(bu)同熱循環對(dui)其碳化物析(xi)出(chu)的(de)影(ying)響規律，并對(dui)影(ying)響因素進行了分析(xi)，以期為1Cr17Mn6Ni5N不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的(de)應用提供借鑒。


一、試驗


 以熱軋退火酸洗(xi)后的1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)鋼管(guan)為(wei)基材，其顯(xian)微結構為(wei)單相(xiang)奧(ao)氏體組織，主要化學成(cheng)分(fen)見表(biao)。將1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)鋼管(guan)分(fen)別(bie)加熱至450，650，850℃，保溫10分(fen)鐘(zhong)，分(fen)別(bie)采用水(shui)(shui)冷(leng)和空冷(leng)方(fang)(fang)式冷(leng)卻到(dao)室溫。依據(ju)GB/T4334－2008《金屬和合金的腐(fu)蝕———不銹(xiu)鋼晶間腐(fu)蝕試驗(yan)方(fang)(fang)法》(E方(fang)(fang)法急(ji)性試驗(yan))，將其線(xian)切(qie)割成(cheng) 100.0mm×20.0mm×4.5mm。用60，120號SiC金相(xiang)砂紙逐級打磨(mo)表(biao)面，并用無(wu)水(shui)(shui)乙醇清(qing)洗(xi)。


 將(jiang)100g符合GB/T665的(de)(de)硫(liu)酸(suan)銅(tong)分析純溶(rong)于(yu)700mL蒸餾水(shui)中;加入(ru)100mL符合GB/T625的(de)(de)純硫(liu)酸(suan)，用蒸餾水(shui)稀釋至(zhi)1000mL，配制(zhi)成硫(liu)酸(suan)-硫(liu)酸(suan)銅(tong)溶(rong)液。在帶(dai)磨口的(de)(de)錐形瓶底(di)鋪上一層純度不小于(yu)99.5%(質量分數)的(de)(de)銅(tong)屑，放入(ru)試樣(yang);倒入(ru)硫(liu)酸(suan)-硫(liu)酸(suan)銅(tong)溶(rong)液，使試樣(yang)處于(yu)全浸泡(pao)狀態(tai)，裝上回流冷(leng)凝(ning)器，接通冷(leng)卻水(shui)，將(jiang)溶(rong)液加熱至(zhi)微沸(fei)，保持16小時(shi)后取出。


 用(yong)蒸餾(liu)水沖洗(xi)掉(diao)表面腐(fu)蝕(shi)介質并用(yong)毛刷和10%鹽酸(suan)清除腐(fu)蝕(shi)產(chan)物，用(yong)無水乙(yi)醇脫水并烘干，用(yong)電子天平(ping)稱重，計(ji)算其平(ping)均腐(fu)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(zhou)期(qi)，h


 采用ZWICKZ1200型萬能(neng)材料試(shi)驗機進行彎曲試(shi)驗，試(shi)樣彎曲角度為180°;用10倍放大鏡檢查彎頭處是否有因(yin)晶間腐(fu)蝕而產生的(de)裂紋，以(yi)確定1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)鋼管晶間腐(fu)蝕的(de)敏(min)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(jie)果與討論


1. 顯(xian)微組(zu)織


  圖(tu)(tu)為(wei)1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)鋼管不同加熱溫度空(kong)冷(leng)、水(shui)冷(leng)后晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕的顯(xian)微(wei)組織。由圖(tu)(tu)可(ke)以看(kan)出(chu):試(shi)樣晶(jing)(jing)界析(xi)出(chu)物隨加熱溫度的上(shang)升而增加，加熱溫度為(wei)850℃時，晶(jing)(jing)界析(xi)出(chu)物最多;水(shui)冷(leng)條件下試(shi)樣的晶(jing)(jing)界析(xi)出(chu)物少于空(kong)冷(leng)試(shi)樣。


2. 晶間腐蝕速率


  圖為3種加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)、2種冷(leng)卻方(fang)式(shi)時(shi)試(shi)樣(yang)的(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)。由(you)(you)圖可(ke)以(yi)看出: 2種冷(leng)卻方(fang)式(shi)試(shi)樣(yang)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)變化(hua)趨勢相同，腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)隨(sui)著加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)的(de)(de)上升(sheng)(sheng)而增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)為850℃時(shi)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)最大;空冷(leng)試(shi)樣(yang)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)大于(yu)水冷(leng)試(shi)樣(yang)，加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)由(you)(you)650℃增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)到850℃時(shi)，試(shi)樣(yang)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)(su)率(lv)(lv)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)幅(fu)度(du)(du)明(ming)顯大于(yu)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)由(you)(you)450℃到650℃時(shi)的(de)(de)幅(fu)度(du)(du)。由(you)(you)此(ci)可(ke)知，1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管的(de)(de)晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)敏感性隨(sui)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)(du)的(de)(de)升(sheng)(sheng)高而增(zeng)(zeng)加(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種加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)空冷、水(shui)冷后(hou)試樣(yang)(yang)的(de)(de)晶(jing)間析(xi)出(chu)物峰(feng)值的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)。由(you)圖可以看出(chu):空冷試樣(yang)(yang)晶(jing)間析(xi)出(chu)物的(de)(de)峰(feng)值強(qiang)(qiang)度(du)(du)大于(yu)(yu)水(shui)冷試樣(yang)(yang)，2種冷卻方式的(de)(de)峰(feng)值強(qiang)(qiang)度(du)(du)變化趨(qu)(qu)勢相(xiang)同;峰(feng)值強(qiang)(qiang)度(du)(du)隨著(zhu)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)上(shang)升而增(zeng)(zeng)加(jia)，850℃時峰(feng)值強(qiang)(qiang)度(du)(du)最大;加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)由(you)650℃增(zeng)(zeng)加(jia)到850℃時，峰(feng)值強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)幅度(du)(du)明顯大于(yu)(yu)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)由(you)450℃增(zeng)(zeng)加(jia)到650℃時的(de)(de)幅度(du)(du)。由(you)此可知，16Cr奧氏體不(bu)銹鋼的(de)(de)晶(jing)間析(xi)出(chu)物在(zai)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)為850℃時顯著(zhu)增(zeng)(zeng)加(jia)，這與試樣(yang)(yang)晶(jing)間腐蝕速率的(de)(de)變化趨(qu)(qu)勢相(xiang)同。


  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。


  加熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)、保溫(wen)(wen)時間(jian)及冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻方式(shi)主要通過(guo)(guo)影(ying)響(xiang)碳(tan)(tan)原子(zi)的(de)擴(kuo)散而影(ying)響(xiang)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)析出(chu)。室溫(wen)(wen)下碳(tan)(tan)在奧(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)中的(de)溶(rong)(rong)(rong)解度(du)(du)(du)約為0.006%，600℃時溶(rong)(rong)(rong)解度(du)(du)(du)約為0.030%，1000℃時約為0.180%，隨(sui)著加熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)增加，碳(tan)(tan)在奧(ao)(ao)氏(shi)體中的(de)溶(rong)(rong)(rong)解度(du)(du)(du)增加。在隨(sui)后的(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻過(guo)(guo)程中，溶(rong)(rong)(rong)解在奧(ao)(ao)氏(shi)體中的(de)碳(tan)(tan)會(hui)隨(sui)著溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)降低(di)而析出(chu)，在敏(min)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)區(qu)間(jian)停留時間(jian)越(yue)(yue)(yue)長(chang)，碳(tan)(tan)原子(zi)擴(kuo)散越(yue)(yue)(yue)充(chong)分(fen)，晶界(jie)處鉻便(bian)會(hui)與碳(tan)(tan)結合形成碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)。冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)可(ke)以通過(guo)(guo)影(ying)響(xiang)碳(tan)(tan)原子(zi)擴(kuo)散而影(ying)響(xiang)晶界(jie)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)析出(chu)，冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)越(yue)(yue)(yue)快，碳(tan)(tan)原子(zi)在敏(min)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)區(qu)間(jian)擴(kuo)散越(yue)(yue)(yue)不(bu)充(chong)分(fen)，晶間(jian)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)析出(chu)就越(yue)(yue)(yue)少。因此(ci)，在1Cr17Mn6Ni5N不(bu)銹鋼(gang)管敏(min)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(400～900℃)內，加熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)(yue)高、冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)越(yue)(yue)(yue)慢，碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)析出(chu)越(yue)(yue)(yue)多，水冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)試樣(yang)的(de)晶界(jie)析出(chu)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)遠少于空冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)。


4. 晶間(jian)腐(fu)蝕的敏感性(xing)


1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管彎(wan)曲后雖然(ran)晶界存在(zai)黑色析出物，但(dan)表(biao)面均(jun)未產生晶間(jian)腐蝕裂紋，因而(er)對晶間(jian)腐蝕不敏感。



三、結論


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。