圖(tu)3.7(a)~(d)為(wei)(wei)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)和奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Cr、Mo、Ni元素(su)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)與固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)關系圖(tu)。圖(tu)3.7(a)~(d)證實了鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Cr和Mo含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)更(geng)高(gao)，而奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Ni和Mn含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)更(geng)高(gao)。從(cong)圖(tu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)可看出(chu)，鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Cr含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)23.77%~25.16%,比奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)Cr含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)高(gao)2%左(zuo)右(you)；鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)Mo含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)3.86%~4.37%,比奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Mo含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)高(gao)1.7%左(zuo)右(you)；奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Ni含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)5.42%、6.7%,比鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Ni含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)高(gao)2%;當(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)1050℃時，鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Cr、Mo和Ni含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)分(fen)別為(wei)(wei)23.77%、3.97%、4.24%,奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Cr、Mo和Ni含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)分(fen)別為(wei)(wei)23.53%、2.63%、5.42%.可見在1050℃溫(wen)度(du)(du)下進行(xing)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)時，兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Cr、Mo、Ni含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)差(cha)(cha)(cha)異最小，此時鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)51.9%,奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)48.1%.當(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)改變(bian)(bian)時，鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)／奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)(cha)(cha)變(bian)(bian)大，且兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Cr、Mo、Ni含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)差(cha)(cha)(cha)異也(ye)變(bian)(bian)大。當(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)1000℃,兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)Cr為(wei)(wei)3.69%、Mo為(wei)(wei)1.51%、Ni為(wei)(wei)3.37%;當(dang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)1150℃時，兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)Cr為(wei)(wei)2.29%、Mo為(wei)(wei)1.34%、Ni為(wei)(wei)2.09%,可見1000℃固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Cr、Mo、Ni元素(su)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)差(cha)(cha)(cha)大于1150℃固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)兩(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)Cr、Mo、Ni元素(su)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)差(cha)(cha)(cha)。

  由公(gong)式“PREN.=[Cr]+3.3[Mo]”計(ji)算鐵素體的(de)PREN值(zhi)，由公(gong)式“PREN,=[Cr]+3.3[Mo]+16[N]-[Mn]”計(ji)算奧氏體的(de)PREN值(zhi)，可(ke)(ke)得PREN值(zhi)與固(gu)溶溫(wen)度(du)的(de)關系圖，如(ru)圖3.7(e)所示。從圖3.7(e)可(ke)(ke)看出，在不同(tong)固(gu)溶狀態下，兩相的(de)PREN值(zhi)有所不同(tong)，但PRENa>PRENy.當固(gu)溶溫(wen)度(du)為1050℃時，PREN.最小、PREN,最大，分別為36.9和30.6,兩者相差最小。

  圖(tu)3.8為不同固(gu)溶(rong)試樣(yang)的(de)極(ji)化(hua)(hua)曲線。可見，在自(zi)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)位下(xia)，材料開(kai)始發生(sheng)鈍化(hua)(hua)；當極(ji)化(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)位升高到(dao)一定值時，不同固(gu)溶(rong)的(de)材料都發生(sheng)點蝕(shi)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度急劇增(zeng)大。根據GB 4334.9-1984中(zhong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度為0.1mA/c㎡所(suo)對(dui)應的(de)電(dian)(dian)(dian)位為點蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)位和(he)Tafel擬合，分別得到(dao)點蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)位、自(zi)腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度與固(gu)溶(rong)溫度的(de)關(guan)系圖(tu)，如圖(tu)3.11(a)所(suo)示。

  圖(tu)(tu)3.9(a)、（b)分(fen)別(bie)為不同(tong)固(gu)溶試(shi)樣的Nyquist 圖(tu)(tu)和(he)(he)Bode圖(tu)(tu)。從(cong)圖(tu)(tu)3.9(a)可(ke)見(jian)，試(shi)樣在(zai)(zai)低頻(pin)和(he)(he)高頻(pin)區分(fen)別(bie)存(cun)在(zai)(zai)一個(ge)容抗(kang)(kang)弧。從(cong)圖(tu)(tu)3.9(b)可(ke)見(jian)，試(shi)樣在(zai)(zai)低頻(pin)和(he)(he)高頻(pin)處分(fen)別(bie)存(cun)在(zai)(zai)一個(ge)時間(jian)常(chang)數(shu)。根據曹楚南的《電化(hua)學阻(zu)抗(kang)(kang)譜導論》可(ke)知。雙相不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)NaCl溶液中的阻(zu)抗(kang)(kang)譜中存(cun)在(zai)(zai)兩個(ge)時間(jian)常(chang)數(shu)，常(chang)以圖(tu)(tu)3.10所(suo)示的等(deng)效電路（R1為電荷轉移電阻(zu)，R2為鈍(dun)化(hua)膜(mo)電阻(zu)）進行(xing)阻(zu)抗(kang)(kang)擬(ni)合。經(jing)阻(zu)抗(kang)(kang)擬(ni)合，得(de)到鈍(dun)化(hua)膜(mo)電阻(zu)、電荷轉移電阻(zu)與固(gu)溶處理(li)溫度的關系圖(tu)(tu)，如圖(tu)(tu)3.11(b)所(suo)示。

 從圖3.11(a)可見，1050℃固溶試樣的點蝕電位最高，約為0.89V,且1050℃固溶試樣的自腐蝕電流密度最低，約為2.34×10^-6A/c㎡,說明該狀態下試樣的耐點蝕性能最好。由圖3.11(b)可知，1050℃固溶試樣的鈍化膜電阻值最高，約為1300Ω,且其電荷轉移電阻值也最高，約為9500Ω,說明該狀態下試樣的鈍化膜較穩定，耐點蝕性能較好。

  圖3.12為不同固溶的2205雙相不銹鋼極化后的點蝕形貌圖，圖中黑色為蝕坑，深色為鐵素體，淡色為奧氏體。從圖3.12可見，四種固溶試樣的點蝕都發生于鐵素體與奧氏體相界面處，且易向鐵素體相中長大。當固溶溫度為1050℃時，試樣的點蝕尺寸最小，點蝕敏感性最低。

  通(tong)過計算得到不(bu)同相(xiang)(xiang)比例(li)下(xia)的(de)(de)鐵素體PREN值和(he)奧氏體PREN值，可(ke)(ke)見(jian)不(bu)同相(xiang)(xiang)比例(li)下(xia)的(de)(de)PREN.都(dou)大于PREN,.雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)可(ke)(ke)通(tong)過點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)位衡量(liang)。點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)位越高(gao)(gao)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)獨性(xing)(xing)能(neng)(neng)越好(hao)(hao)。前人認為雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)由B能(neng)(neng)N值較區的(de)(de)相(xiang)(xiang)決定，且(qie)PEN值越高(gao)(gao)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)越好(hao)(hao)，從圖(tu)3.71e)可(ke)(ke)矩(ju)，不(bu)同海溶試樣(yang)的(de)(de)PREN.都(dou)大于PREN,,當固溶溫度為1050℃時，PHEN,最(zui)大，材料的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)應最(zui)好(hao)(hao)。從圖(tu)3.11(a)、（b)可(ke)(ke)知(zhi)，1050℃固溶試樣(yang)的(de)(de)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)位最(zui)高(gao)(gao)，鈍化膜阻抗值最(zui)大，電(dian)(dian)(dian)荷轉(zhuan)移電(dian)(dian)(dian)阻值最(zui)商(shang)；且(qie)從圖(tu)3.12(b)可(ke)(ke)見(jian)，1050℃固溶試樣(yang)的(de)(de)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)坑尺寸(cun)最(zui)小，表現出(chu)最(zui)好(hao)(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。綜上可(ke)(ke)知(zhi)，雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)由 PREN 值較小相(xiang)(xiang)決定的(de)(de)理論是有實驗依據(ju)的(de)(de)。

  從圖3.12(a)~(d)可見，在不同固(gu)溶狀(zhuang)態下，鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)都(dou)更易發生(sheng)點蝕；而從圖3.7(e)可見，在不同固(gu)溶狀(zhuang)態下，PREN.都(dou)大于PREN,,鐵素體(ti)的(de)耐點蝕性能應(ying)優于奧(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang)，可見兩者存在矛盾(dun)。

  隨固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫度變化，雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鐵素(su)(su)(su)(su)(su)體和奧氏體相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)比例改變，且兩相(xiang)(xiang)(xiang)形(xing)態也發(fa)生(sheng)變化。Cr是鐵素(su)(su)(su)(su)(su)體形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)，可(ke)(ke)(ke)提高材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能；Mo是鐵素(su)(su)(su)(su)(su)體形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)，可(ke)(ke)(ke)提高點蝕(shi)(shi)電位(wei)，降低腐(fu)蝕(shi)(shi)速率；Ni是奧氏體形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)，可(ke)(ke)(ke)維持兩相(xiang)(xiang)(xiang)平衡，提高耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能。并(bing)(bing)且材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)存在一定(ding)量(liang)的(de)(de)N,其(qi)為(wei)奧氏體形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)，提高局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)抗力。從圖3.7(a)~(c)可(ke)(ke)(ke)見，隨固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫度變化，兩相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)Cr、Mo、Ni元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)含(han)量(liang)發(fa)生(sheng)變化。由于(yu)Cr、Mo、Ni元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電位(wei)存在差(cha)異，勢必造成(cheng)(cheng)兩相(xiang)(xiang)(xiang)之(zhi)(zhi)間存在電化學差(cha)異，使腐(fu)蝕(shi)(shi)更易發(fa)生(sheng)。從圖3.7(e)可(ke)(ke)(ke)知，不同固(gu)(gu)溶(rong)(rong)狀(zhuang)態下材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)PREN,大(da)小關(guan)系為(wei)1050℃>1000℃>1150℃>1100℃,因此(ci)根據前人的(de)(de)研究，不同固(gu)(gu)溶(rong)(rong)態材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能優劣關(guan)系應為(wei)：1050℃優于(yu)1000℃優于(yu)1150℃.當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫度為(wei)1050℃時，PREN,值(zhi)(zhi)較(jiao)大(da)，兩相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)Cr、Mo、Ni元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)含(han)量(liang)差(cha)異最(zui)小，材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)點蝕(shi)(shi)坑(keng)較(jiao)小，材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能最(zui)優。1000℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)試(shi)(shi)樣的(de)(de)點蝕(shi)(shi)坑(keng)尺寸大(da)于(yu)1150℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)試(shi)(shi)樣的(de)(de)點蝕(shi)(shi)坑(keng)尺寸，因此(ci)，前者(zhe)的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能劣于(yu)后(hou)者(zhe)的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)能。由此(ci)可(ke)(ke)(ke)見，雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)腐(fu)蝕(shi)(shi)不能僅(jin)僅(jin)由PREN值(zhi)(zhi)來(lai)解(jie)釋。由圖3.7(a)~(c)可(ke)(ke)(ke)知，1000℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)試(shi)(shi)樣的(de)(de)兩相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)Cr、Mo、Ni元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)含(han)量(liang)差(cha)大(da)于(yu)1150℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)試(shi)(shi)樣的(de)(de)兩相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)Gr、Mo、Ni元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)含(han)量(liang)差(cha)，因此(ci)，雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)腐(fu)蝕(shi)(shi)還(huan)與(yu)兩相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)分布有關(guan)，并(bing)(bing)且還(huan)需考慮(lv)到材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)點蝕(shi)(shi)敏感性(xing)(xing)(xing)較(jiao)強(qiang)的(de)(de)區(qu)域，如晶界和相(xiang)(xiang)(xiang)界。

  點蝕(shi)是一種局部腐蝕現象，是由氯離子破壞鈍化膜而導致的。點蝕產生后，蝕坑處的基體被暴露在溶液中，導致材料進一步發生腐蝕，蝕坑長大。蝕坑前長大速率由材料的均勻溶解速率決定，溶解越快，蝕坑長大速度越大。因此，雙相不銹鋼的耐點蝕性能由兩部分構成：控制點蝕萌生和控制蝕坑長大的能力。本書中的點蝕電位意味著點蝕已長大。影響點蝕萌生的因素不僅包括PREN 值，還包括兩相中的元素分布和兩相的比例。從本書的分析可見，點蝕的長大與元素分布有關，兩相中的元素分布越均勻，蝕坑的長大速度越慢。因此在1050℃固溶狀態下，兩相中的元素分布最均勻，PREN,最高，合金的點蝕電位最高，材料的耐點蝕性能最好。而1000℃固溶試樣兩相中的元素分布不均勻，導致點蝕電位較低，點蝕坑尺寸較大，降低材料的耐點蝕性能。

  影(ying)(ying)響雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)相(xiang)腐蝕的因(yin)(yin)(yin)素不僅包(bao)括PREN值，還包(bao)括各(ge)相(xiang)中的元素分布和兩相(xiang)比例，并且三(san)者互相(xiang)影(ying)(ying)響、關系(xi)復雜。因(yin)(yin)(yin)此，不能(neng)僅憑PREN值的大小(xiao)來判斷耐點蝕能(neng)力，應該綜合考慮各(ge)因(yin)(yin)(yin)素的影(ying)(ying)響。