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(ying)力腐蝕(shi)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(shuang)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)變(bian)拉伸斷裂(lie)后(hou)的(de)(de)(de)雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)斷口形貌如圖4.5所示。圖4.6為(wei)1050℃/30min 固(gu)溶處理的(de)(de)(de)雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼在3.5%NaCl溶液中慢(man)應(ying)變(bian)拉伸后(hou)的(de)(de)(de)斷口剖面(mian)圖。從(cong)圖4.6中可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼中的(de)(de)(de)斷口形貌中存在由裂(lie)紋(wen),裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)源頭在雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼試(shi)(shi)樣(yang)表面(mian),裂(lie)紋(wen)由雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹鋼表面(mian)相試(shi)(shi)樣(yang)內部延伸,并終(zhong)止于奧(ao)氏體,說明奧(ao)氏體對應(ying)力腐蝕的(de)(de)(de)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)擴展(zhan)有一(yi)定的(de)(de)(de)阻礙(ai)作用。


從表4.2中(zhong)(zhong)可以看出,當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度從950℃升(sheng)(sheng)高(gao)至(zhi)(zhi)1000℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)率(lv)從63.22956%升(sheng)(sheng)高(gao)至(zhi)(zhi)82.92134%,升(sheng)(sheng)高(gao)幅值約(yue)為(wei)(wei)19%;當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度升(sheng)(sheng)高(gao)到1050℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)率(lv)為(wei)(wei)82.50531%;當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度為(wei)(wei)1100℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)率(lv)為(wei)(wei)82.67233%;進一步升(sheng)(sheng)高(gao)固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度至(zhi)(zhi)1150℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)率(lv)為(wei)(wei)80.08303%.可以看出,當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度從1000℃升(sheng)(sheng)高(gao)至(zhi)(zhi)1100℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)率(lv)幾乎沒有(you)變(bian)化,當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度升(sheng)(sheng)高(gao)至(zhi)(zhi)1150℃時(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)率(lv)開始下(xia)降至(zhi)(zhi)80.08303%,這與1150℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)和奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)百分(fen)含量(liang)有(you)關(guan),此時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)百分(fen)含量(liang)為(wei)(wei)59%,而(er)奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)百分(fen)含量(liang)為(wei)(wei)41%,即(ji)1150℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)含有(you)過量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti),以及不(bu)(bu)(bu)足量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性優的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti),導致該固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)狀(zhuang)態下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)率(lv)有(you)所(suo)下(xia)降。對于(yu)950℃固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang),其含有(you)6.1%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬而(er)脆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)σ相,這必然導致該固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)狀(zhuang)態下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面(mian)(mian)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)率(lv)明顯降低,僅為(wei)(wei)63.22956%。
從(cong)圖4.5(a)、(b)中(zhong)(zhong)可以看(kan)出,950℃/30min固溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)和溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)口均呈現(xian)準(zhun)解(jie)理(li)(li)平面(mian);950℃/30min 固溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)口局部(bu)有少量韌窩存(cun)在(zai)(zai)(zai),而在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)口幾乎是準(zhun)解(jie)理(li)(li)平面(mian),二者(zhe)都屬于脆(cui)性(xing)(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂,這主要(yao)是由于大量脆(cui)性(xing)(xing)(xing)σ相(xiang)(xiang)沿(yan)著(zhu)晶(jing)界(jie)析出,降低(di)了材料的(de)(de)(de)(de)耐應力(li)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)和力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)。從(cong)圖4.5(e)、(f)中(zhong)(zhong)可以看(kan)出,1050℃/30min固溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣(qi)和溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)口都存(cun)在(zai)(zai)(zai)大量韌窩,雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing)損失(shi)較小(xiao),而(950℃、1000℃、1100℃、1150℃)/30min 固溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)都存(cun)在(zai)(zai)(zai)較大的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing)損失(shi),表明1050℃/30min 固溶(rong)(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼具有較好的(de)(de)(de)(de)耐應力(li)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。
從表4.2中(zhong)也(ye)可(ke)以看(kan)出,950℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)在(zai)3.5%NaCl溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)斷面收縮(suo)(suo)率僅為(wei)32.0158%,其(qi)ψ3.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)/空(kong)氣也(ye)僅為(wei)50.6342%,表現出很強的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)敏感性(xing)(xing),具有差的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能。而1050℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)在(zai)3.5%NaCl 溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)斷面收縮(suo)(suo)率達到 76.34294%,且其(qi)43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)/空(kong)氣也(ye)達到92.5971%,幾(ji)乎無(wu)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)敏感性(xing)(xing),表現出較好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能。1150℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)/4空(kong)氣值為(wei)69.7453%,與1050℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)相比(bi)(bi)較,有明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)下降(jiang)。將(jiang)(950℃、1050℃、1150℃)/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)微觀組織進行比(bi)(bi)較,可(ke)以看(kan)出,1150℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)百分(fen)(fen)(fen)(fen)含量(liang)為(wei)59%,比(bi)(bi)1050℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)百分(fen)(fen)(fen)(fen)含量(liang)(51.9%)高7.1%,并(bing)且950℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)存(cun)在(zai)大量(liang)σ相;從極化(hua)曲線的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)可(ke)知,當固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度過高時,鐵(tie)素(su)(su)體(ti)百分(fen)(fen)(fen)(fen)含量(liang)升高,鐵(tie)素(su)(su)體(ti)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)當量(liang)下降(jiang),促使點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)更易于發(fa)生;且當固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度為(wei)950℃時,大量(liang)的(de)(de)(de)(de)σ相的(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)顯著降(jiang)低了材料的(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能。從應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)可(ke)以看(kan)出,由于σ相的(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai),950℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能比(bi)(bi)1050℃/30min固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能差,以及(ji)1150℃/30min固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)過量(liang)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)導致材料的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能比(bi)(bi)1050℃/30min固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)能有所下降(jiang)。

一(yi)方面(mian),鐵素體(ti)含量升高,材(cai)料耐(nai)(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)當量下降(jiang),點蝕(shi)(shi)(shi)更易發生(sheng),導致鈍化膜性(xing)能(neng)(neng)不穩(wen)定和(he)易破裂,耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)變差;另一(yi)方面(mian),σ相(xiang)的產生(sheng)使(shi)其周(zhou)圍(wei)存在貧鉻區,降(jiang)低材(cai)料耐(nai)(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng),同時使(shi)得材(cai)料的耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)下降(jiang)。而1050℃/30min固溶處理的雙相(xiang)不銹鋼(gang)中(zhong)的兩(liang)相(xiang)比例接近1:1,同時具有較好的耐(nai)(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)和(he)較好的耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)。
從以上分析可以看出,點(dian)(dian)蝕和應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)發生(sheng)存(cun)在(zai)某種關(guan)系,即點(dian)(dian)蝕會促(cu)進應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)發生(sheng),而提高材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)耐點(dian)(dian)蝕性能也(ye)能夠提高材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)耐應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕性能。應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)陽極溶解理論認(ren)為(wei),應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)發生(sheng)與材(cai)(cai)料表面氧(yang)化膜的(de)(de)(de)(de)形成一破裂有(you)關(guan)。點(dian)(dian)蝕破壞鈍化膜的(de)(de)(de)(de)完整性,促(cu)進了應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)發生(sheng)。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固溶態的2507雙相不(bu)銹(xiu)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(gang)在線亞洲日產一區二區:應力腐蝕開裂敏(min)(min)感性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)弱(ruo)(ruo)能(neng)(neng)夠通過(guo)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)來反映(ying):該(gai)值(zhi)越大,表(biao)明雙相(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)SCC敏(min)(min)感性(xing)(xing)越低(di)(di),抵抗(kang)(kang)SCC的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)更強(qiang)。從(cong)表(biao)4.3可以(yi)看(kan)出(chu) DSS2507的(de)(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)隨固(gu)(gu)溶(rong)熱(re)處理溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)上(shang)升呈先變(bian)大后(hou)減(jian)小的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)走勢。當固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)1000℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),DSS2507中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)跟(gen)奧氏(shi)體(ti)(ti)這兩相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)界處有(you)σ相(xiang)(xiang)(xiang)析出(chu),由(you)于σ相(xiang)(xiang)(xiang)硬而(er)(er)脆,且(qie)其周圍(wei)存(cun)在貧鉻(ge)區(qu),σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在能(neng)(neng)夠顯著降(jiang)低(di)(di)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng),根據應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)陽極溶(rong)解(jie)機理可知,SCC的(de)(de)(de)(de)發生(sheng)跟(gen)鈍化(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)“破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)-修復-破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)”過(guo)程有(you)關(guan)聯。σ相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)析出(chu)使其所在區(qu)域的(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)膜(mo)變(bian)得薄弱(ruo)(ruo),因此(ci)經(jing)(jing)過(guo)1000℃固(gu)(gu)溶(rong)的(de)(de)(de)(de)試樣易發生(sheng)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie),并且(qie)從(cong)表(biao)4.3也可以(yi)看(kan)出(chu)1000℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)較低(di)(di)為(wei)(wei)(wei)30.42h;1050℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)值(zhi)最(zui)大為(wei)(wei)(wei)31.33h,這說明經(jing)(jing)過(guo)1050℃固(gu)(gu)溶(rong)處理30min的(de)(de)(de)(de)DSS2507的(de)(de)(de)(de)SCC敏(min)(min)感性(xing)(xing)較低(di)(di),有(you)較優(you)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)SCC能(neng)(neng)力(li),這跟(gen)其有(you)較優(you)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)點蝕(shi)(shi)能(neng)(neng)力(li)以(yi)及鋼(gang)中(zhong)兩相(xiang)(xiang)(xiang)均勻(yun)分布有(you)關(guan);隨著固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)繼續(xu)升高至1200℃,斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)又逐漸(jian)減(jian)小,1200℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)降(jiang)低(di)(di)到28.47h,這說明材(cai)料的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)降(jiang)低(di)(di)。這是因為(wei)(wei)(wei)當固(gu)(gu)溶(rong)熱(re)處理溫(wen)度(du)繼續(xu)上(shang)升至1200℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)量逐漸(jian)增高而(er)(er)奧氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)量逐漸(jian)減(jian)少,又因為(wei)(wei)(wei)鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)比奧氏(shi)體(ti)(ti)差(cha),進而(er)(er)導致在高固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)下DSS2507的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)敏(min)(min)感性(xing)(xing)增強(qiang),具體(ti)(ti)變(bian)現為(wei)(wei)(wei)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(tb)降(jiang)低(di)(di)。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及(ji)1200℃固(gu)溶(rong)(rong)態的(de)(de)(de)2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)室溫(wen)下(xia)(xia)于3.5%NaCl溶(rong)(rong)液介質中(zhong)的(de)(de)(de)SSRT斷(duan)(duan)(duan)口形貌如(ru)圖(tu)4.8所(suo)示。從圖(tu)4.8中(zhong)能夠較(jiao)為(wei)清(qing)晰地獲得五(wu)種固(gu)溶(rong)(rong)態下(xia)(xia)的(de)(de)(de)DSS2507拉(la)伸斷(duan)(duan)(duan)口都(dou)具有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)韌(ren)(ren)窩,都(dou)表(biao)現(xian)為(wei)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)。圖(tu)4.8(a)雖然表(biao)現(xian)為(wei)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie),但(dan)是有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)準解理斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)面(mian)的(de)(de)(de)出(chu)現(xian),有(you)脆(cui)性(xing)(xing)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)傾(qing)向(xiang),這(zhe)說明1000℃下(xia)(xia)DSS2507的(de)(de)(de)抗SCC能力(li)較(jiao)弱(ruo),容(rong)易發生(sheng)SCC;隨(sui)著(zhu)固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度升高(gao)至(zhi)1050℃,如(ru)圖(tu)4.8(b)所(suo)示,鋼(gang)斷(duan)(duan)(duan)面(mian)上的(de)(de)(de)韌(ren)(ren)窩數量(liang)最多(duo)且密(mi)集(ji)表(biao)明其(qi)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)敏感(gan)性(xing)(xing)最弱(ruo),即該固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度下(xia)(xia)鋼(gang)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)破裂(lie)(lie)敏感(gan)性(xing)(xing)較(jiao)弱(ruo);隨(sui)著(zhu)固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度的(de)(de)(de)繼續升高(gao),如(ru)圖(tu)4.8(c)~(e)所(suo)示,鋼(gang)的(de)(de)(de)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)損失變大(da),韌(ren)(ren)窩數量(liang)減(jian)小且密(mi)集(ji)度減(jian)弱(ruo),表(biao)明雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)破裂(lie)(lie)敏感(gan)性(xing)(xing)又(you)增強。

這與(yu)表4.3中斷裂(lie)時的(de)應變(bian)測試結果是(shi)相(xiang)對(dui)應的(de)。雙相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi)類型(xing)是(shi)陽(yang)(yang)極(ji)溶(rong)(rong)解型(xing),跟其耐孔(kong)蝕(shi)(shi)能力(li)有(you)著(zhu)較為(wei)密切的(de)聯系。當鋼表面(mian)的(de)氧(yang)化(hua)膜被破壞(huai)形(xing)(xing)成(cheng)蝕(shi)(shi)孔(kong)裸露出新(xin)鮮(xian)表面(mian),該表面(mian)與(yu)其他覆蓋有(you)氧(yang)化(hua)膜的(de)表面(mian)形(xing)(xing)成(cheng)大陰極(ji)小陽(yang)(yang)極(ji)的(de)腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)池(裸露出的(de)新(xin)鮮(xian)表面(mian)為(wei)陽(yang)(yang)極(ji),鋼表面(mian)覆蓋有(you)氧(yang)化(hua)膜的(de)表面(mian)為(wei)陰極(ji)),金(jin)屬發生陽(yang)(yang)極(ji)反(fan)應,金(jin)屬原子溶(rong)(rong)解成(cheng)為(wei)離子,形(xing)(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)。裂(lie)紋(wen)(wen)朝著(zhu)縱深方向(xiang)處(chu)發展同(tong)時又因為(wei)應力(li)主要分布在裂(lie)紋(wen)(wen)尖(jian)端處(chu),進而導致(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)周圍區域產生塑性形(xing)(xing)變(bian),陽(yang)(yang)極(ji)電(dian)(dian)位下(xia)降(jiang)提高了陽(yang)(yang)極(ji)溶(rong)(rong)解速(su)度,最終導致(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)擴大。
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(shi)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。


