雙相不銹鋼(gang)的性能，尤(you)其是耐在線亞洲日產一區二區:應力腐蝕破裂的(de)性能與其鐵素體(ti)(ti)和奧氏(shi)體(ti)(ti)相的(de)比例(li)有著密切(qie)的(de)關(guan)系，因此測量(liang)鐵素體(ti)(ti)的(de)含量(liang)是在線亞洲日產一區二區:雙相不銹鋼研制和生產中不(bu)可缺少的工作(zuo)。金相測(ce)定法(fa)是測(ce)定鐵素體(ti)含量的一(yi)種(zhong)常用方法(fa)，因此(ci)準確顯示雙相不(bu)銹鋼的顯微組(zu)織是精確測(ce)定鐵素體(ti)含量的前提(ti)。
1. 雙相不銹鋼的常規侵(qin)蝕方法
雙相不銹(xiu)鋼(gang)最常用的顯微組織顯現方法是根據GB/T 6401-1986《鐵素體奧氏體型雙相不銹鋼中α-相面積含量金相測定法》里推薦的。第一種是熱的（60~90℃)或煮沸的堿性鐵氰化鉀溶液（10~15g鐵氰化鉀＋10~30g氫氧化鉀或7~20g氫氧化鈉＋100mL水），需要浸泡數分鐘。其腐蝕形貌如圖2.1所示。這種方法存在著侵蝕時間長，每次使用需要新配制溶液，需要加熱，有時在應用圖像分析系統測定相含量時對比度不夠大等缺點。第二種為氯化鐵鹽酸乙醇水溶液（5g氯化鐵＋100ml,液鹽酸＋100ml,乙醇＋100ml,水），試樣先在室溫侵蝕，而后需要加熱至500~600℃,待侵蝕面變黃停止。這種方法需要加熱溫度太高，具體操作煩瑣，可行性不強。
采用(yong)(yong)偏(pian)重亞硫(liu)酸鉀、氯化(hua)銅、鹽(yan)酸水溶(rong)液可(ke)(ke)以(yi)將鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)染成(cheng)紅(hong)棕色(se)(se)(se)或藍色(se)(se)(se)，而奧氏體(ti)(ti)(ti)則為(wei)白亮色(se)(se)(se)。這(zhe)種方法(fa)具(ju)(ju)有制(zhi)(zhi)(zhi)樣(yang)(yang)不(bu)(bu)需加(jia)熱、侵(qin)蝕(shi)時間短、容易(yi)掌握、操作簡(jian)便且相(xiang)(xiang)邊界清晰(xi)、色(se)(se)(se)彩鮮艷、對(dui)比(bi)度大、易(yi)于(yu)(yu)(yu)分(fen)析不(bu)(bu)同相(xiang)(xiang)等優點。通常鐵(tie)索體(ti)(ti)(ti)奧氏體(ti)(ti)(ti)型雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼形成(cheng)陽(yang)極電(dian)化(hua)學沉積(ji)膜的(de)(de)(de)一個合適(shi)(shi)的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)配(pei)比(bi)為(wei)：偏(pian)重亞硫(liu)酸鉀（1g)+鹽(yan)酸（20mL)+氯化(hua)銅（0.2~0.5g)+水（100mL).由于(yu)(yu)(yu)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)差異(yi)及氣溫(wen)的(de)(de)(de)變化(hua)，陽(yang)極沉積(ji)膜的(de)(de)(de)生成(cheng)速度會發生變化(hua)，實際(ji)工作中(zhong)可(ke)(ke)以(yi)適(shi)(shi)當調整溶(rong)液配(pei)比(bi)來(lai)控制(zhi)(zhi)(zhi)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼陽(yang)極成(cheng)膜的(de)(de)(de)速度，以(yi)達到(dao)理想的(de)(de)(de)浸染效果。試(shi)(shi)劑的(de)(de)(de)配(pei)制(zhi)(zhi)(zhi)最好在(zai)室溫(wen)下，將20mL鹽(yan)酸加(jia)入100mL水中(zhong)，再(zai)加(jia)入1g偏(pian)重亞硫(liu)酸鉀，用(yong)(yong)玻璃棒攪拌直至完(wan)全溶(rong)解，再(zai)加(jia)入氯化(hua)銅，溶(rong)解后放置(zhi)片(pian)刻便可(ke)(ke)使(shi)用(yong)(yong)。試(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)磨制(zhi)(zhi)(zhi)和拋光與通常制(zhi)(zhi)(zhi)備金相(xiang)(xiang)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)方法(fa)基本相(xiang)(xiang)同，只是(shi)注意在(zai)侵(qin)蝕(shi)前要把試(shi)(shi)樣(yang)(yang)表(biao)面的(de)(de)(de)油污等雜質清除干凈，去(qu)掉(diao)制(zhi)(zhi)(zhi)樣(yang)(yang)過程(cheng)中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)金屬夾持(chi)器(qi)。試(shi)(shi)樣(yang)(yang)在(zai)室溫(wen)下侵(qin)蝕(shi)15~30s即可(ke)(ke)。由于(yu)(yu)(yu)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)化(hua)學成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)差異(yi)和環境溫(wen)度的(de)(de)(de)變化(hua)，需要適(shi)(shi)當調整試(shi)(shi)劑的(de)(de)(de)濃度和侵(qin)蝕(shi)時間，以(yi)侵(qin)蝕(shi)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)肉(rou)眼(yan)觀察其表(biao)面呈(cheng)現(xian)橙(cheng)黃色(se)(se)(se)即可(ke)(ke)。然后用(yong)(yong)自來(lai)水沖洗干凈，用(yong)(yong)濾紙吸(xi)干試(shi)(shi)樣(yang)(yang)表(biao)面的(de)(de)(de)水膜，再(zai)用(yong)(yong)電(dian)吹風(feng)將試(shi)(shi)樣(yang)(yang)吹干。具(ju)(ju)體(ti)(ti)(ti)腐(fu)蝕(shi)形貌如(ru)圖(tu)2.2所示(shi)。
這種方法的原理如下：鐵素體和奧氏體可以形成一個電化學的雙電極體系，鐵素體和奧氏體兩相相當于兩個不同的單電極，將這樣一個具有雙電極的金相試樣浸入偏重亞硫酸鉀、氯化銅、鹽酸水溶液中，鐵素體、奧氏體兩個電極將建立相應的穩定電位Eγ和Eα,Eγ>Eα(α為陽極相，γ為陰極相）。對于奧氏體電極而言，相當于附加了一個較負的外電勢，而對于鐵素體電極則相當于附加了一個較正的外電勢。附加外電勢的存在，導致了鐵素體、奧氏體電極體系中產生附加的外電流。而這種方法的缺點是在侵蝕的過程中會產生有害物質SO2、H2S,因此需要格外注意通風條件。進一步實驗發現，氯化銅試劑可以省去，將配方改為偏重亞硫酸鉀（1g)+鹽酸（15mL)+水（100mL)依然可以得到較為清晰的雙相不銹鋼腐蝕形貌。如圖2.3所示。
2. 雙相(xiang)不銹鋼(gang)的電化學侵蝕(shi)方法
電(dian)(dian)化(hua)學極(ji)(ji)(ji)化(hua)的(de)方(fang)法(fa)是根(gen)據雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼在實(shi)(shi)驗溶液中(zhong)腐蝕(shi)(shi)速率(lv)的(de)差別(bie)，將雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼兩相(xiang)進行區(qu)分(fen)的(de)一種(zhong)手段，相(xiang)對于常規侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)的(de)方(fang)法(fa)，電(dian)(dian)化(hua)學侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)具有腐蝕(shi)(shi)均(jun)勻(yun)、侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)所(suo)需(xu)時間短、腐蝕(shi)(shi)形貌清晰明了(le)等特點。實(shi)(shi)驗步驟如下：首先，將試樣背面與(yu)(yu)導線(xian)(xian)相(xiang)連，并(bing)用環氧樹脂將試樣封(feng)樣，只留帶(dai)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)面；其(qi)次，配置(zhi)(zhi)2mol/L的(de)氫(qing)氧化(hua)鈉溶液；再(zai)次，將試樣、參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)（飽和甘汞電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)）、輔助電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)（鉑電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)）分(fen)別(bie)與(yu)(yu)電(dian)(dian)化(hua)學工作站(zhan)的(de)工作接(jie)線(xian)(xian)、參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)接(jie)線(xian)(xian)、輔助電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)接(jie)線(xian)(xian)相(xiang)連，并(bing)置(zhi)(zhi)于配置(zhi)(zhi)好的(de)氫(qing)氧化(hua)鈉溶液中(zhong)，采用恒電(dian)(dian)位極(ji)(ji)(ji)化(hua)的(de)方(fang)法(fa)，選(xuan)擇＋2V(相(xiang)對于參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)）的(de)電(dian)(dian)位，極(ji)(ji)(ji)化(hua)10~20s;最后(hou)(hou)，將試樣拿(na)出后(hou)(hou)清洗(xi)吹干用于觀察。其(qi)腐蝕(shi)(shi)形貌如圖(tu)2.4所(suo)示。其(qi)缺點是預先的(de)制樣過程所(suo)需(xu)時間較長，較為煩瑣。
3. 雙相不銹鋼(gang)的優先腐蝕(shi)行(xing)為
2205雙相不銹鋼由鐵素體相和奧氏體相兩相組成，兼具鐵素體不銹鋼的強度和奧氏體不銹鋼的韌性，具有優良且獨特的力學性能，并且耐氯離子腐蝕，是一種優質的很有發展空間的鋼材。然而也正是由于2205雙相不銹鋼的特殊結構，導致其在具備以上優良性能的同時，由于鐵素體相與奧氏體相不同的晶體結構和化學組成，導致兩相耐蝕性能存在差異。這種特殊的差異性會導致兩相中的一相發生優先腐蝕，成為腐蝕脆弱區，導致雙相不銹鋼開裂破壞。因此，研究雙相不銹鋼的優先腐蝕行為以及單一相的耐蝕性能具有十分重要的意義。
在此之前，已經有少量對雙相不銹鋼優先腐蝕行為的研究，主要是通過改變腐蝕介質的種類以及腐蝕介質的濃度來控制雙相不銹鋼兩相的腐蝕速率。根據優先腐蝕相的不同，可分為三類：鐵素體相優先腐蝕、奧氏體相優先腐蝕、兩相均勻腐蝕。本書主要研究不同固溶溫度（1000℃、1050℃、1100℃、1150℃)下2205雙相不銹鋼在1.5mol/L HNO3+2mol/L NaCl溶液（硝酸體系）與2mol/L H2SO4+0.5mol/L HCl(硫酸體系）溶液中的優選腐蝕及耐蝕性能，并在此基礎上在兩種腐蝕介質中分別制備具有鐵素體單－相和奧氏體單－相的2205雙相不銹鋼，研究其單一相的耐蝕性能及滲氫行為，進而更好地了解微觀組織對2205雙相不銹鋼的腐蝕行為和氫脆敏感性的影響。
a. 雙相不銹鋼在(zai)硝酸體系中的(de)侵蝕
圖2.5為不同固溶溫度(du)(du)下2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)硝酸(suan)(suan)體(ti)系中(zhong)的(de)(de)極化曲(qu)線(xian)，由(you)于硝酸(suan)(suan)是強(qiang)氧化性酸(suan)(suan)，因此，在(zai)硝酸(suan)(suan)體(ti)系中(zhong)存在(zai)明顯的(de)(de)鈍(dun)化現(xian)象。2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)硝酸(suan)(suan)體(ti)系中(zhong)的(de)(de)極化曲(qu)線(xian)由(you)陰(yin)極區(qu)(qu)、活化區(qu)(qu)、鈍(dun)化過渡區(qu)(qu)、鈍(dun)化區(qu)(qu)、過鈍(dun)化區(qu)(qu)五個部(bu)分組(zu)成。不同熱處理溫度(du)(du)下的(de)(de)極化曲(qu)線(xian)表現(xian)出相似的(de)(de)形狀，其鈍(dun)化區(qu)(qu)的(de)(de)寬度(du)(du)相差不多，自腐(fu)蝕電位(wei)和自腐(fu)蝕電流(liu)的(de)(de)大小比較接近，均為一個數量(liang)級。其具體(ti)擬(ni)合值如(ru)表2.1所列。
表2.1中：Ecorr表示自腐蝕電位；Icorr表示自腐蝕電流；Etp表示過鈍化電位；Ip表示維鈍電流；Epp表示致鈍電位。比較各固溶溫度試樣的自腐蝕電位，數值相差不多，自腐蝕電位用來表征材料的耐蝕傾向，而自腐蝕電流則可反應材料的腐蝕速率。比較各固溶溫度下試樣的自腐蝕電流，均為同一數量級，自腐蝕電流隨著固溶溫度的升高先降低后升高，在1050℃時達到最小值1.5×10-4A/c㎡,因此，當固溶溫度為1050℃時，試樣在硝酸體系中的耐蝕性能最好，固溶溫度升高或者降低均會導致耐蝕性能略微變差。比較各固溶溫度下試樣的鈍化區間可知，各固溶溫度下試樣在硝酸體系中的鈍化區間相差很小。維鈍電流的大小則可反映出材料表面鈍化膜的穩定性，維鈍電流越小，表明鈍化膜性能越好，從表2.1中可以看出，隨著固溶溫度的升高，維鈍電流先降低后升高，在1050℃時達到最小值1.5×10-4A/c㎡,因此，當固溶溫度為1050℃時，試樣表面的鈍化膜最穩定，固溶溫度升高或者降低均會導致鈍化膜性能略微變差。綜上所述，當固溶溫度為1050℃時，2205雙相不銹鋼在硝酸體系中的耐蝕性能和鈍化膜穩定性能均為最佳，隨著固溶溫度的升高或者降低，其耐蝕性能和鈍化膜穩定性都會略微變差。
結合圖(tu)(tu)2.5和表2.1可(ke)知，所有固溶溫度下的(de)(de)(de)(de)試樣在硝酸體(ti)系(xi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)活(huo)化(hua)鈍(dun)(dun)化(hua)峰只有一個，這個峰值對應的(de)(de)(de)(de)電(dian)位(wei)就(jiu)是致鈍(dun)(dun)電(dian)位(wei)。其數值相(xiang)(xiang)差(cha)很(hen)小(xiao)，在-0.27V附(fu)近，在此電(dian)位(wei)下，奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)與鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性相(xiang)(xiang)差(cha)最(zui)大(da)。圖(tu)(tu)2.6為2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼在恒電(dian)位(wei)-0.27V極化(hua)后的(de)(de)(de)(de)能譜圖(tu)(tu)，鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)中(zhong)(zhong)Cr元素(su)和Mo元素(su)含量(liang)高(gao)，奧氏體(ti)中(zhong)(zhong)Ni元素(su)含量(liang)高(gao)，由圖(tu)(tu)中(zhong)(zhong)可(ke)以看出(chu)，突出(chu)相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)Cr和Mo含量(liang)高(gao)于(yu)凹(ao)陷相(xiang)(xiang)，而(er)Ni元素(su)含量(liang)低(di)于(yu)凹(ao)陷相(xiang)(xiang)，因此，突出(chu)相(xiang)(xiang)為鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)，凹(ao)陷相(xiang)(xiang)為奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)，奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕速(su)率較鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)高(gao)，奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)優先腐(fu)蝕。
b. 雙相不(bu)銹鋼在(zai)硫酸體系中的侵蝕
圖2.7為不(bu)同固(gu)溶(rong)溫度下(xia)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)在硫酸(suan)(suan)系(xi)中(zhong)的(de)(de)極(ji)化(hua)曲(qu)(qu)線，由于(yu)硫酸(suan)(suan)同硝酸(suan)(suan)一樣(yang)也是強氧化(hua)性酸(suan)(suan)，因此，在硫酸(suan)(suan)體(ti)系(xi)中(zhong)同樣(yang)存在明顯的(de)(de)鈍化(hua)現象。2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)在硫酸(suan)(suan)體(ti)系(xi)中(zhong)的(de)(de)極(ji)化(hua)曲(qu)(qu)線由陰極(ji)區(qu)、活化(hua)區(qu)、鈍化(hua)過(guo)渡區(qu)、鈍化(hua)區(qu)、過(guo)鈍化(hua)區(qu)五個(ge)部分組成(cheng)。不(bu)同固(gu)溶(rong)溫度下(xia)的(de)(de)極(ji)化(hua)曲(qu)(qu)線表現出(chu)相(xiang)似的(de)(de)形狀，其鈍化(hua)區(qu)的(de)(de)寬度相(xiang)差很小，自(zi)腐(fu)蝕電(dian)位(wei)和自(zi)腐(fu)蝕電(dian)流的(de)(de)大小比(bi)較接(jie)近，均為一個(ge)數量(liang)級。其具體(ti)擬合值如(ru)表2.2所(suo)列。
表2.2中：Ecorr表示自腐蝕電位；Icorr表示自腐蝕電流；Ep表示過鈍化電位；Ip表示維鈍電流；Epp表致鈍電位。比較各固溶溫度試樣的自腐蝕電位，1150℃時自腐蝕電位最高，而自腐蝕電位只是用來表征材料的耐蝕傾向，而自腐蝕電流則可反應材料的實際腐蝕速率。比較各固溶溫度下試樣的自腐蝕電流，均為同一數量級，自腐蝕電流隨著固溶溫度的升高先降低后升高，在1050℃時達到最小值2.38×10-5A/c㎡,因此，當固溶溫度為．1050℃時，試樣在硫酸體系中的耐蝕性能最好，固溶溫度升高或者降低均會導致耐蝕性能略微變差。比較各固溶溫度下試樣的鈍化區間可知，各固溶溫度下試樣在硫酸體系中的鈍化區間相差很小。維鈍電流的大小則可反映出材料表面鈍化膜的穩定性，維鈍電流越小，表明鈍化膜性能越好，從表中可以看出，當固溶溫度較低時，維鈍電流較小，1000℃與1050℃時的維鈍電流同時達到最小值1.3×10-4A/c㎡,隨著固溶溫度的升高，維鈍電流升高，1150℃時維鈍電流達到最大值2.1×10-4A/c㎡.因此，當固溶溫度為1000℃和1050℃時，試樣表面的鈍化膜最穩定，固溶溫度升高會導致鈍化膜性能略微變差。綜上所述，當固溶溫度為1050℃時，2205雙相不銹鋼在硝酸體系中的耐蝕性能和鈍化膜穩定性能均為最佳，這與硝酸體系的結果是一致的。
結合圖2.7和表2.2可知，與硝酸體系不同，所有固溶溫度下的試樣在硫酸體系中的活化鈍化峰均有兩個（Epp1、Epp2)，不同固溶溫度試樣的峰值對應的電位相差很小，分別在－0.305V和－0.26V附近，這兩個峰對應的電位均為鐵素體相與奧氏體相腐蝕速率差值最大的電位。
圖(tu)2.8為2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼在恒電(dian)位-0.305V下(xia)極化后的能譜圖(tu) 從(cong)圖(tu)中可以(yi)看出(chu)(chu)，突(tu)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)中鉻元素(su)(su)和鉬元素(su)(su)含量(liang)較(jiao)凹陷相(xiang)(xiang)低(di)，而鎳(nie)元素(su)(su)含量(liang)較(jiao)凹陷相(xiang)(xiang)高，因(yin)此(ci)，突(tu)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)為奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)，凹陷相(xiang)(xiang)為鐵(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)，在此(ci)電(dian)位下(xia)，鐵(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)腐蝕(shi)速率較(jiao)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)快(kuai)，鐵(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)優先腐蝕(shi)。
圖2.9為2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼在恒電(dian)位-0.26V下極化后的(de)(de)能譜圖，突(tu)出相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)鉻元(yuan)素(su)和鉬元(yuan)素(su)含量(liang)較(jiao)凹陷相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)高(gao)，鎳元(yuan)素(su)含量(liang)較(jiao)凹陷相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)低，因此(ci)，突(tu)出相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)為鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，凹陷相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)為奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，在此(ci)電(dian)位下奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率較(jiao)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)快，奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)發(fa)生優先(xian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。綜上所述，在硫酸體(ti)(ti)(ti)系(xi)中(zhong)，對(dui)應(ying)電(dian)位值較(jiao)高(gao)的(de)(de)活化鈍化峰為奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)峰，此(ci)時(shi)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)發(fa)生優先(xian)腐(fu)(fu)蝕(shi)，而(er)對(dui)應(ying)電(dian)位值較(jiao)低的(de)(de)活化鈍化峰為鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)峰，此(ci)時(shi)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)發(fa)生優先(xian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。
