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(xiu)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(man)應(ying)(ying)變拉(la)伸(shen)斷裂(lie)后的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)斷口形貌如圖4.5所示(shi)。圖4.6為1050℃/30min 固(gu)溶處(chu)理的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在3.5%NaCl溶液中(zhong)慢(man)應(ying)(ying)變拉(la)伸(shen)后的(de)(de)斷口剖面圖。從(cong)圖4.6中(zhong)可(ke)以看出,雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)斷口形貌中(zhong)存在由(you)裂(lie)紋,裂(lie)紋的(de)(de)源頭在雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)試樣表(biao)(biao)面,裂(lie)紋由(you)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)面相(xiang)(xiang)(xiang)試樣內部延伸(shen),并終止于奧氏體(ti),說明奧氏體(ti)對應(ying)(ying)力腐蝕的(de)(de)裂(lie)紋的(de)(de)擴展有(you)一定的(de)(de)阻礙作用。
從(cong)表4.2中(zhong)(zhong)可(ke)以看出,當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度從(cong)950℃升(sheng)高(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)1000℃時,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷面收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)(lv)從(cong)63.22956%升(sheng)高(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)82.92134%,升(sheng)高(gao)幅值約為(wei)(wei)19%;當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度升(sheng)高(gao)到1050℃時,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)斷面收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)(lv)為(wei)(wei)82.50531%;當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度為(wei)(wei)1100℃時,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)斷面收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)(lv)為(wei)(wei)82.67233%;進一步(bu)升(sheng)高(gao)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度至(zhi)(zhi)(zhi)1150℃時,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)斷面收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)(lv)為(wei)(wei)80.08303%.可(ke)以看出,當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度從(cong)1000℃升(sheng)高(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)1100℃時,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷面收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)(lv)幾乎沒有(you)變化(hua),當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度升(sheng)高(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)1150℃時,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)斷面收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)(lv)開始下降(jiang)至(zhi)(zhi)(zhi)80.08303%,這與1150℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體和奧(ao)氏體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)(bai)分含(han)(han)(han)量(liang)(liang)有(you)關,此(ci)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)(bai)分含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)59%,而奧(ao)氏體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)(bai)分含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)41%,即1150℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)中(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)有(you)過量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體,以及不(bu)(bu)(bu)足量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性優的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體,導致該(gai)(gai)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)狀態下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷面收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)(lv)有(you)所下降(jiang)。對于(yu)950℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang),其含(han)(han)(han)有(you)6.1%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)而脆(cui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)σ相(xiang)(xiang),這必然導致該(gai)(gai)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)狀態下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷面收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率(lv)(lv)明顯降(jiang)低(di),僅為(wei)(wei)63.22956%。
從圖4.5(a)、(b)中(zhong)可以看出(chu),950℃/30min固(gu)溶處(chu)理的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)和(he)溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)斷口(kou)均呈現準解理平面(mian);950℃/30min 固(gu)溶處(chu)理的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)的(de)(de)斷口(kou)局(ju)部(bu)有少(shao)量韌(ren)窩存(cun)在(zai)(zai),而在(zai)(zai)溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)斷口(kou)幾(ji)乎是準解理平面(mian),二者都屬于脆性斷裂,這主要是由于大(da)量脆性σ相(xiang)(xiang)沿著晶界析出(chu),降低了材料的(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)腐蝕性能(neng)和(he)力(li)學(xue)性能(neng)。從圖4.5(e)、(f)中(zhong)可以看出(chu),1050℃/30min固(gu)溶處(chu)理的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)空(kong)氣和(he)溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)斷口(kou)都存(cun)在(zai)(zai)大(da)量韌(ren)窩,雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)韌(ren)性損失較(jiao)小,而(950℃、1000℃、1100℃、1150℃)/30min 固(gu)溶處(chu)理的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)溶液(ye)中(zhong)都存(cun)在(zai)(zai)較(jiao)大(da)的(de)(de)韌(ren)性損失,表明1050℃/30min 固(gu)溶處(chu)理的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有較(jiao)好的(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)腐蝕性能(neng)。
從(cong)表(biao)(biao)4.2中(zhong)(zhong)(zhong)也(ye)可(ke)以(yi)(yi)看(kan)(kan)出(chu)(chu),950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)在(zai)3.5%NaCl溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面收縮率僅為(wei)(wei)32.0158%,其ψ3.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液/空氣(qi)(qi)也(ye)僅為(wei)(wei)50.6342%,表(biao)(biao)現(xian)出(chu)(chu)很強的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)敏感(gan)性(xing)(xing)(xing),具有(you)差的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。而1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)在(zai)3.5%NaCl 溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)斷(duan)面收縮率達(da)到(dao) 76.34294%,且其43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液/空氣(qi)(qi)也(ye)達(da)到(dao)92.5971%,幾乎無應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)敏感(gan)性(xing)(xing)(xing),表(biao)(biao)現(xian)出(chu)(chu)較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液/4空氣(qi)(qi)值(zhi)為(wei)(wei)69.7453%,與1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)相比(bi)較(jiao),有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)下降。將(950℃、1050℃、1150℃)/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)觀組織進(jin)行比(bi)較(jiao),可(ke)以(yi)(yi)看(kan)(kan)出(chu)(chu),1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)百分(fen)含量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)59%,比(bi)1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)百分(fen)含量(liang)(liang)(liang)(51.9%)高7.1%,并且950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)大量(liang)(liang)(liang)σ相;從(cong)極化曲線的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)析可(ke)知(zhi),當(dang)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度過高時,鐵(tie)素(su)(su)體(ti)百分(fen)含量(liang)(liang)(liang)升高,鐵(tie)素(su)(su)體(ti)耐(nai)(nai)點(dian)(dian)(dian)蝕(shi)當(dang)量(liang)(liang)(liang)下降,促使點(dian)(dian)(dian)蝕(shi)更易于(yu)發生;且當(dang)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度為(wei)(wei)950℃時,大量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)顯(xian)著降低了材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)點(dian)(dian)(dian)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。從(cong)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)分(fen)析可(ke)以(yi)(yi)看(kan)(kan)出(chu)(chu),由于(yu)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai),950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)1050℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)差,以(yi)(yi)及1150℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)過量(liang)(liang)(liang)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)導致材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)1050℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)所(suo)下降。
一方面,鐵(tie)素體(ti)含量升高,材料耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)當量下降,點(dian)蝕(shi)(shi)更易發生(sheng),導致鈍化(hua)膜性(xing)(xing)能不穩定和(he)易破裂,耐(nai)應力腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能變差(cha);另一方面,σ相的(de)(de)產生(sheng)使(shi)其周圍存在貧(pin)鉻區(qu),降低材料耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能,同(tong)時(shi)(shi)使(shi)得材料的(de)(de)耐(nai)應力腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能下降。而1050℃/30min固溶處(chu)理的(de)(de)雙(shuang)相不銹鋼中的(de)(de)兩相比例(li)接(jie)近(jin)1:1,同(tong)時(shi)(shi)具有較(jiao)好的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能和(he)較(jiao)好的(de)(de)耐(nai)應力腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能。
從以(yi)上分析可以(yi)看出(chu),點(dian)蝕和應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕的(de)(de)發(fa)生(sheng)存在某種(zhong)關系,即(ji)點(dian)蝕會促(cu)進應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕的(de)(de)發(fa)生(sheng),而(er)提高材(cai)料(liao)的(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕性能(neng)也能(neng)夠提高材(cai)料(liao)的(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕性能(neng)。應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕的(de)(de)陽極(ji)溶解理論(lun)認為(wei),應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕的(de)(de)發(fa)生(sheng)與材(cai)料(liao)表面氧化膜的(de)(de)形成一破裂有關。點(dian)蝕破壞鈍化膜的(de)(de)完(wan)整性,促(cu)進了應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕的(de)(de)發(fa)生(sheng)。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固溶態的2507雙相不銹鋼室溫下在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。
雙相鋼高清下載香蕉視頻app蘋果:應力腐蝕開裂敏感性(xing)(xing)的(de)(de)(de)強弱(ruo)能(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)通過斷裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tb)來反映(ying):該值(zhi)越大,表明(ming)雙相(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)SCC敏感性(xing)(xing)越低(di),抵(di)抗SCC的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)更強。從(cong)表4.3可以看(kan)出 DSS2507的(de)(de)(de)斷裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tb)隨固(gu)(gu)溶(rong)(rong)熱處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)上升呈先變大后減(jian)小的(de)(de)(de)變化(hua)走勢。當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)為(wei)1000℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),DSS2507中的(de)(de)(de)鐵素體(ti)跟(gen)奧氏(shi)體(ti)這(zhe)兩相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)界處(chu)有(you)(you)σ相(xiang)(xiang)析(xi)(xi)出,由于σ相(xiang)(xiang)硬而脆(cui),且其(qi)周圍存在(zai)貧鉻區,σ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)存在(zai)能(neng)(neng)(neng)(neng)夠(gou)顯(xian)著降(jiang)(jiang)低(di)材料的(de)(de)(de)力(li)(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)和(he)耐(nai)蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng),根(gen)據應力(li)(li)腐蝕的(de)(de)(de)陽極溶(rong)(rong)解機理(li)可知(zhi),SCC的(de)(de)(de)發生跟(gen)鈍化(hua)膜的(de)(de)(de)“破裂(lie)(lie)-修復-破裂(lie)(lie)”過程有(you)(you)關(guan)(guan)聯。σ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出使其(qi)所在(zai)區域(yu)的(de)(de)(de)鈍化(hua)膜變得(de)薄弱(ruo),因此經過1000℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)的(de)(de)(de)試樣易發生應力(li)(li)腐蝕斷裂(lie)(lie),并且從(cong)表4.3也可以看(kan)出1000℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tb)較(jiao)低(di)為(wei)30.42h;1050℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tb)值(zhi)最(zui)大為(wei)31.33h,這(zhe)說(shuo)明(ming)經過1050℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)30min的(de)(de)(de)DSS2507的(de)(de)(de)SCC敏感性(xing)(xing)較(jiao)低(di),有(you)(you)較(jiao)優(you)的(de)(de)(de)耐(nai)SCC能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li),這(zhe)跟(gen)其(qi)有(you)(you)較(jiao)優(you)的(de)(de)(de)抗點(dian)蝕能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)以及鋼(gang)(gang)中兩相(xiang)(xiang)均勻分(fen)布有(you)(you)關(guan)(guan);隨著固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)繼續升高(gao)至(zhi)1200℃,斷裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tb)又(you)(you)逐(zhu)漸減(jian)小,1200℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tb)降(jiang)(jiang)低(di)到28.47h,這(zhe)說(shuo)明(ming)材料的(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)(li)腐蝕斷裂(lie)(lie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)降(jiang)(jiang)低(di)。這(zhe)是因為(wei)當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)熱處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)繼續上升至(zhi)1200℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)量(liang)逐(zhu)漸增高(gao)而奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)量(liang)逐(zhu)漸減(jian)少,又(you)(you)因為(wei)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)比奧氏(shi)體(ti)差,進(jin)而導致在(zai)高(gao)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)下DSS2507的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕破裂(lie)(lie)敏感性(xing)(xing)增強,具體(ti)變現為(wei)斷裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tb)降(jiang)(jiang)低(di)。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及(ji)1200℃固溶(rong)(rong)態的(de)(de)(de)2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)室溫(wen)下(xia)于3.5%NaCl溶(rong)(rong)液介質(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)SSRT斷(duan)(duan)(duan)口形貌(mao)如(ru)(ru)圖(tu)4.8所示(shi)。從圖(tu)4.8中(zhong)能(neng)夠較為清(qing)晰(xi)地獲得(de)五種固溶(rong)(rong)態下(xia)的(de)(de)(de)DSS2507拉伸斷(duan)(duan)(duan)口都具(ju)有明(ming)顯的(de)(de)(de)韌(ren)(ren)窩(wo),都表現為韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂。圖(tu)4.8(a)雖然(ran)表現為韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂,但是(shi)有明(ming)顯的(de)(de)(de)準解理(li)斷(duan)(duan)(duan)裂面的(de)(de)(de)出現,有脆性(xing)(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂的(de)(de)(de)傾向,這說明(ming)1000℃下(xia)DSS2507的(de)(de)(de)抗(kang)SCC能(neng)力(li)(li)(li)較弱,容易(yi)發生SCC;隨(sui)著(zhu)(zhu)固溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)升高至1050℃,如(ru)(ru)圖(tu)4.8(b)所示(shi),鋼(gang)斷(duan)(duan)(duan)面上(shang)的(de)(de)(de)韌(ren)(ren)窩(wo)數量(liang)最(zui)多且密(mi)集表明(ming)其應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)敏感性(xing)(xing)(xing)最(zui)弱,即該固溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)下(xia)鋼(gang)的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)破裂敏感性(xing)(xing)(xing)較弱;隨(sui)著(zhu)(zhu)固溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)繼(ji)續升高,如(ru)(ru)圖(tu)4.8(c)~(e)所示(shi),鋼(gang)的(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)損失變大,韌(ren)(ren)窩(wo)數量(liang)減小且密(mi)集度(du)(du)減弱,表明(ming)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)破裂敏感性(xing)(xing)(xing)又增(zeng)強(qiang)。
這與(yu)表(biao)4.3中斷裂(lie)時(shi)的應變測試結果是相(xiang)對應的。雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的應力(li)腐蝕類(lei)型(xing)是陽(yang)極(ji)(ji)(ji)溶解(jie)型(xing),跟其耐孔(kong)蝕能力(li)有著(zhu)較為(wei)(wei)密切(qie)的聯(lian)系。當鋼表(biao)面(mian)(mian)的氧(yang)化膜被破壞形成(cheng)(cheng)蝕孔(kong)裸(luo)露出新鮮表(biao)面(mian)(mian),該表(biao)面(mian)(mian)與(yu)其他覆(fu)蓋有氧(yang)化膜的表(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)(cheng)大(da)陰極(ji)(ji)(ji)小陽(yang)極(ji)(ji)(ji)的腐蝕電池(chi)(裸(luo)露出的新鮮表(biao)面(mian)(mian)為(wei)(wei)陽(yang)極(ji)(ji)(ji),鋼表(biao)面(mian)(mian)覆(fu)蓋有氧(yang)化膜的表(biao)面(mian)(mian)為(wei)(wei)陰極(ji)(ji)(ji)),金屬發生陽(yang)極(ji)(ji)(ji)反應,金屬原子(zi)溶解(jie)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)離(li)子(zi),形成(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)。裂(lie)紋(wen)朝著(zhu)縱(zong)深(shen)方向處發展(zhan)同(tong)時(shi)又因為(wei)(wei)應力(li)主要分布在裂(lie)紋(wen)尖(jian)端處,進而導(dao)致(zhi)裂(lie)紋(wen)周圍區域產生塑(su)性(xing)形變,陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電位下降提高了陽(yang)極(ji)(ji)(ji)溶解(jie)速度,最(zui)終導(dao)致(zhi)裂(lie)紋(wen)的擴大(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雙相不銹鋼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(shuang)相(xiang)不銹鋼在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。