浙江至德鋼業有限公司為了研究1Cr17Mn6Ni5N奧氏體高清下載香蕉視頻app蘋果:不銹鋼管的高清下載香蕉視頻app蘋果: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。


 晶間腐蝕是高清下載香蕉視頻app蘋果: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，高清下載香蕉視頻app蘋果: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(guo)分析不同溫(wen)度下1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管(guan)的碳化物析出(chu)和晶間腐蝕，研究了(le)不同熱循環對(dui)其碳化物析出(chu)的影(ying)響規律，并對(dui)影(ying)響因素進行了(le)分析，以(yi)期為1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管(guan)的應用(yong)提供借鑒。


一、試驗


 以(yi)熱軋退火酸洗后的1Cr17Mn6Ni5N不(bu)銹鋼管為(wei)基材，其(qi)顯微結構為(wei)單(dan)相奧氏體組織，主要化學(xue)成分(fen)(fen)見表(biao)。將1Cr17Mn6Ni5N不(bu)銹鋼管分(fen)(fen)別加熱至450，650，850℃，保溫10分(fen)(fen)鐘，分(fen)(fen)別采用(yong)(yong)水(shui)冷和空冷方(fang)式冷卻到(dao)室溫。依據GB/T4334－2008《金(jin)屬和合金(jin)的腐蝕———不(bu)銹鋼晶間腐蝕試驗方(fang)法》(E方(fang)法急性試驗)，將其(qi)線切割成 100.0mm×20.0mm×4.5mm。用(yong)(yong)60，120號SiC金(jin)相砂紙逐級(ji)打磨表(biao)面，并用(yong)(yong)無水(shui)乙醇清洗。


 將100g符合GB/T665的硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)銅分(fen)(fen)析純(chun)溶于(yu)700mL蒸(zheng)餾水中(zhong);加(jia)入(ru)(ru)100mL符合GB/T625的純(chun)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)，用蒸(zheng)餾水稀釋至1000mL，配制成(cheng)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)銅溶液。在帶磨(mo)口的錐形(xing)瓶底鋪(pu)上一層純(chun)度不小于(yu)99.5%(質量分(fen)(fen)數(shu))的銅屑，放入(ru)(ru)試樣;倒入(ru)(ru)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)銅溶液，使(shi)試樣處于(yu)全(quan)浸泡狀態，裝上回(hui)流冷(leng)凝器，接通冷(leng)卻水，將溶液加(jia)熱至微沸，保持16小時后取出。


 用(yong)蒸餾水沖洗掉表面(mian)腐蝕介(jie)質并用(yong)毛刷和(he)10%鹽酸清除腐蝕產物，用(yong)無水乙醇脫水并烘(hong)干，用(yong)電(dian)子天平稱(cheng)重，計算其平均(jun)腐蝕速率:


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(yong)ZWICKZ1200型萬能材(cai)料試(shi)驗(yan)機進行彎(wan)曲試(shi)驗(yan)，試(shi)樣彎(wan)曲角度為180°;用(yong)10倍(bei)放大鏡檢(jian)查(cha)彎(wan)頭處(chu)是(shi)否(fou)有因晶(jing)間腐(fu)蝕而產生的(de)裂紋，以確定(ding)1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)鋼管晶(jing)間腐(fu)蝕的(de)敏感性(xing)。


 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. 顯微組織


  圖(tu)為1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼(gang)管不同加(jia)熱(re)溫度(du)空冷、水(shui)冷后晶間(jian)腐蝕的顯微組織。由(you)圖(tu)可以(yi)看出:試(shi)樣(yang)(yang)晶界(jie)析出物(wu)隨(sui)加(jia)熱(re)溫度(du)的上升而增加(jia)，加(jia)熱(re)溫度(du)為850℃時，晶界(jie)析出物(wu)最多;水(shui)冷條件下試(shi)樣(yang)(yang)的晶界(jie)析出物(wu)少于空冷試(shi)樣(yang)(yang)。


2. 晶間(jian)腐蝕速(su)率


  圖為(wei)3種加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)、2種冷卻(que)方式時(shi)試樣(yang)(yang)的晶間腐蝕速(su)(su)(su)率(lv)。由(you)(you)圖可以看出: 2種冷卻(que)方式試樣(yang)(yang)的腐蝕速(su)(su)(su)率(lv)變化趨勢(shi)相同，腐蝕速(su)(su)(su)率(lv)隨(sui)著加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)的上升而(er)(er)增(zeng)(zeng)加(jia)，加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)為(wei)850℃時(shi)腐蝕速(su)(su)(su)率(lv)最(zui)大;空冷試樣(yang)(yang)的腐蝕速(su)(su)(su)率(lv)大于水(shui)冷試樣(yang)(yang)，加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)由(you)(you)650℃增(zeng)(zeng)加(jia)到(dao)850℃時(shi)，試樣(yang)(yang)的腐蝕速(su)(su)(su)率(lv)增(zeng)(zeng)加(jia)幅度(du)明顯(xian)大于加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)由(you)(you)450℃到(dao)650℃時(shi)的幅度(du)。由(you)(you)此(ci)可知，1Cr17Mn6Ni5N不(bu)銹鋼管的晶間腐蝕敏感性(xing)隨(sui)加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)的升高而(er)(er)增(zeng)(zeng)加(jia)。


3. 析出物(wu)(wu)的物(wu)(wu)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)(jia)(jia)(jia)熱溫(wen)度(du)空冷(leng)、水冷(leng)后試(shi)樣(yang)的晶(jing)間析(xi)(xi)出(chu)物峰(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)的強(qiang)度(du)。由圖可(ke)(ke)以看出(chu):空冷(leng)試(shi)樣(yang)晶(jing)間析(xi)(xi)出(chu)物的峰(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)強(qiang)度(du)大于水冷(leng)試(shi)樣(yang)，2種冷(leng)卻方式的峰(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)強(qiang)度(du)變化(hua)趨勢相同;峰(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)強(qiang)度(du)隨著(zhu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫(wen)度(du)的上升而增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)，850℃時峰(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)強(qiang)度(du)最大;加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫(wen)度(du)由650℃增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)到850℃時，峰(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)強(qiang)度(du)的增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)幅度(du)明顯大于加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫(wen)度(du)由450℃增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)到650℃時的幅度(du)。由此可(ke)(ke)知，16Cr奧氏體不銹鋼的晶(jing)間析(xi)(xi)出(chu)物在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫(wen)度(du)為850℃時顯著(zhu)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)，這與試(shi)樣(yang)晶(jing)間腐蝕速率的變化(hua)趨勢相同。


  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(jia)熱(re)溫度(du)(du)、保(bao)溫時(shi)間(jian)(jian)及冷卻(que)方式主(zhu)要通過影(ying)響(xiang)(xiang)碳(tan)(tan)(tan)原子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散而(er)影(ying)響(xiang)(xiang)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出。室溫下碳(tan)(tan)(tan)在(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)度(du)(du)約為0.006%，600℃時(shi)溶(rong)解(jie)度(du)(du)約為0.030%，1000℃時(shi)約為0.180%，隨著加(jia)熱(re)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)，碳(tan)(tan)(tan)在(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)度(du)(du)增加(jia)。在(zai)隨后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷卻(que)過程中(zhong)(zhong)，溶(rong)解(jie)在(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)會(hui)隨著溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低而(er)析(xi)(xi)出，在(zai)敏(min)化(hua)(hua)溫度(du)(du)區間(jian)(jian)停留時(shi)間(jian)(jian)越(yue)(yue)(yue)長，碳(tan)(tan)(tan)原子(zi)(zi)擴(kuo)散越(yue)(yue)(yue)充分(fen)，晶界處(chu)鉻便會(hui)與碳(tan)(tan)(tan)結合(he)形成(cheng)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)。冷卻(que)速(su)度(du)(du)可以(yi)通過影(ying)響(xiang)(xiang)碳(tan)(tan)(tan)原子(zi)(zi)擴(kuo)散而(er)影(ying)響(xiang)(xiang)晶界碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出，冷卻(que)速(su)度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)快，碳(tan)(tan)(tan)原子(zi)(zi)在(zai)敏(min)化(hua)(hua)溫度(du)(du)區間(jian)(jian)擴(kuo)散越(yue)(yue)(yue)不(bu)充分(fen)，晶間(jian)(jian)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)析(xi)(xi)出就(jiu)越(yue)(yue)(yue)少。因此，在(zai)1Cr17Mn6Ni5N不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管敏(min)化(hua)(hua)溫度(du)(du)(400～900℃)內，加(jia)熱(re)溫度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)高、冷卻(que)速(su)度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)慢，碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出越(yue)(yue)(yue)多，水冷試(shi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶界析(xi)(xi)出碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)遠少于空冷。


4. 晶間腐蝕的敏感性(xing)


1Cr17Mn6Ni5N不(bu)銹鋼管(guan)彎曲(qu)后雖然(ran)晶(jing)界存在黑色(se)析出物，但表(biao)面均(jun)未產生晶(jing)間腐蝕裂紋，因而對(dui)晶(jing)間腐蝕不(bu)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。