圖為不同溫度固溶處理后的2205雙相不銹(xiu)鋼鐵素體單一相在3.5%NaCI溶液中的極化曲線。從圖中可以看到,所有極化曲線表現出相似的形狀,表明固溶溫度不會影響雙相(xiang)不銹鋼在3.5%NaCI溶液的腐蝕行為。極化曲線擬合數據如表5.18所列。


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  表5.18中,Ecorr代表自腐蝕電(dian)位(wei),Icorr代表自腐蝕電(dian)流。二者隨溫度(du)的變(bian)化曲線如圖5.57所示(shi)。


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  自腐蝕電位隨固溶溫度的變化規律是先升高后降低;當溫度為1050℃時,Ecorr達到最大值-0.131 V;當溫度為1150℃時,Ecorr達到最小值-0.212V。這說明1050℃時雙相不銹鋼鐵素體單一相在3.5%NaCl溶液中的耐蝕傾向最好,隨著溫度的升高或者降低,鐵素體耐蝕傾向均變差。自腐蝕電流的變化趨勢與自腐蝕電位的變化趨勢相反,當溫度為1050℃時,Icorr達到最小值1.13×10-9A/c㎡;當溫度為1150℃時,icorr達到最大值5.39×10-8A/c㎡.自腐蝕電流的大小決定了材料在溶液中的腐蝕速率,Icorr值越小,材料腐蝕速率越小,材料的耐蝕性能越好。因此,不管從自腐蝕電位還是自腐蝕電流的結果都可以知道2205雙相不銹鋼鐵素體單一相在3.5%NaCl溶液中的耐蝕性能為1050℃最佳,此外溫度提高或者降低其耐蝕性能均變差。其中,固溶溫度為1150℃時,鐵素體單一相的耐蝕性能較低溫時有明顯的降低。由于2205雙相不銹鋼鐵素體相Cr、Mo的元素含量較高,Cr元素對鈍化膜的形成具有促進作用,并且可以提高點蝕電位,從而提高材料的耐蝕性能,Mo元素可以促進鈍化膜的穩定性,這兩種元素均對鐵素體單一相的耐蝕性能有很好的提升。當溫度為1050℃時,鐵素體中Cr元素和Mo元素含量最高,因此其耐蝕性能最佳,隨著固溶溫度的升高,鐵素體中Cr元素和Mo元素含量均下降,并且隨著固溶溫度的升高,鐵素體含量逐漸升高,Cr、Mo元素在單位體積的鐵素體中含量減小,相當于提高固溶溫度會導致Cr、Mo元素的稀釋。因此,當固溶溫度升高時,鐵素體相的耐蝕性能變差。


  圖5.58為(wei)2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼奧(ao)氏體(ti)單一相(xiang)(xiang)在3.5%NaCl溶(rong)(rong)液中的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)化曲線(xian),從(cong)圖中可以看出(chu),隨(sui)著固溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)升高,極(ji)(ji)(ji)化曲線(xian)整體(ti)下(xia)移,當固溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)較低時,其曲線(xian)沒有明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)平移;當固溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)為(wei)1150℃時,曲線(xian)相(xiang)(xiang)對較低,固溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)化曲線(xian)略(lve)微(wei)右移。極(ji)(ji)(ji)化曲線(xian)的(de)(de)(de)(de)擬合數(shu)據如表5.19所列(lie),自腐蝕電(dian)位及自腐蝕電(dian)流隨(sui)固溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)變化曲線(xian)如圖5.59所示(shi)。


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  圖5.59 單一相奧氏體自腐蝕電位和自腐蝕電流隨固溶溫度的變化曲線從表5.19和圖5.59中可知,當固溶溫度為1000℃時,奧氏體單一相的自腐蝕電位Ecorr為0.122V,隨著固溶溫度的升高,自腐蝕電位Ecorr變為1050℃時的0.001V,1100℃時的-0.065V,1150℃時的-0.275V,自腐蝕電位隨著固溶溫度的升高而降低,說明奧氏體單一相在3.5%NaCl溶液中的耐蝕傾向隨固溶溫度的升高而降低。自腐蝕電流在固溶溫度較低時Icorr(1000℃、1050℃、1100℃)相差很小,分別為8.02×10-8A/c㎡,6.82×10-8A/c㎡,8.71×10-8A/c㎡,當固溶溫度達到1150℃后,自腐蝕電流增加至1.39×10-7A/c㎡,因此,當固溶溫度升高后奧氏體單一相的耐蝕性能變差。結合自腐蝕電位和自腐蝕電流的變化規律可知,當固溶溫度較低時,2205雙相不銹鋼奧氏體單一相在3.5% NaCl溶液中的耐蝕性能較好;當固溶溫度較高時,奧氏體單一相的耐蝕性能變差。當固溶溫度升高時,Cr、Mo元素在奧氏體中的含量變化不大,但是作為奧氏體組成元素,Ni元素的含量呈現降低趨勢。Ni元素是奧氏體相穩定元素,可以提高奧氏體相的耐蝕性能,因此,其含量的下降導致奧氏體單一相耐蝕性能變差。


 圖(tu)5.60為不同固溶溫(wen)度下(xia)2205雙相(xiang)不銹鋼單一相(xiang)耐蝕性(xing)能的對比圖(tu)。


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 從(cong)(cong)圖5.60中(zhong)可知,不(bu)同固溶(rong)溫度(du)(du)(du)下兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)在3.5%NaCl溶(rong)液中(zhong)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)具有明顯差異。當固溶(rong)溫度(du)(du)(du)為1000℃時,奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)單(dan)(dan)一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)自(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)較鐵(tie)(tie)素(su)單(dan)(dan)一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)高(gao),說明奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)單(dan)(dan)一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)傾向(xiang)(xiang)更好(hao)(hao),隨著固溶(rong)溫度(du)(du)(du)的(de)升高(gao),兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)自(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)差異變小(xiao);當固溶(rong)溫度(du)(du)(du)為1150℃時,鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)電(dian)(dian)位(wei)略微高(gao)于奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)電(dian)(dian)位(wei),此(ci)時奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)單(dan)(dan)一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)傾向(xiang)(xiang)比(bi)(bi)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)單(dan)(dan)一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)更好(hao)(hao)。但從(cong)(cong)自(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)來看,所有固溶(rong)溫度(du)(du)(du)下雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)單(dan)(dan)一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)自(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)均比(bi)(bi)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)單(dan)(dan)一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)小(xiao),因(yin)(yin)此(ci),自(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)只能(neng)(neng)表征材料(liao)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)傾向(xiang)(xiang),并不(bu)能(neng)(neng)說明材料(liao)的(de)實(shi)際腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)情(qing)況,而(er)自(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)則可表征材料(liao)的(de)實(shi)際腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)情(qing)況。因(yin)(yin)此(ci),在3.5%NaCl溶(rong)液中(zhong),鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)自(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)小(xiao)于奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)自(zi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du),鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)更好(hao)(hao)。


  圖5.61為不同固溶溫度下2205雙相不銹鋼在3.5%NaCl溶液中電偶腐蝕的電流一時間曲線。從圖5.61中可以看出,不同固溶溫度下電流均為正值,說明鐵素體相相對于奧氏體相為陰極,這與單一相極化曲線所得到的結論相一致。比較不同固溶溫度下電流大小可知,當固溶溫度較低時,雙相不銹鋼兩相耐蝕性差異較小;當固溶溫度升高時,兩相耐蝕性差異逐漸變大。由單一相極化曲線擬合結果可知,當固溶溫度為1000℃、1050℃、1100℃、1150℃時,兩相自腐蝕電流差值分別為7.58×10-8A/c㎡,6.7×10-8A/c㎡,8.2×10-8A/c㎡,8.51×10-8A/c㎡;當溫度為1050℃時,兩相自腐蝕電流相差最小,隨著固溶溫度的升高,自腐蝕電流差值變大。因此,電偶腐蝕的結果與極化曲線結果是一致的。


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  導致這種現象的(de)原因可能(neng)是當固(gu)溶溫度(du)較(jiao)低時,雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼兩(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)接近1:1,各元素(Cr、Mo、Ni)在2205雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼兩(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)分布狀(zhuang)態為最(zui)佳,此時,鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性能(neng)均較(jiao)好,兩(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)之間耐(nai)蝕(shi)(shi)差(cha)(cha)異(yi)較(jiao)小。隨著固(gu)溶溫度(du)的(de)升高,兩(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)差(cha)(cha)越(yue)來(lai)越(yue)大,各元素在兩(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)分布狀(zhuang)態不如(ru)較(jiao)低固(gu)溶溫度(du)時的(de)好,鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性能(neng)均下降,兩(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)間的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)差(cha)(cha)異(yi)也變(bian)大。