眾所周知,異相共存是容易形成微電池并加速腐蝕的,雙相不銹鋼也不例外。但存在許多影響因素,并非在所有情況和介質條件下均會發生。雙相不銹鋼因含有較高的鉻和一定量的鎳、鉬、銅等元素,在一定溫度下,鋼中固溶的元素在兩相間的分布將達到相應的平衡,而且還與相比例等有關。雙相不銹鋼的耐蝕性,主要取決于鈍化元素的含量及其在兩相中的分配。如果兩相在一定條件的介質中均產生鈍化,便可避免發生相選擇性腐蝕。一般來說,雙相不銹鋼的耐腐蝕性能,大體同含鉻、鉬量相當的高鉻鐵素體型或鉻鎳奧氏體型不銹鋼接近,并受相比例所左右;其耐晶間腐蝕性能優于上述單相組織的不銹鋼,具有更好的抗敏化性能;抗應(ying)力腐蝕性能,在低應力條件下比普通18-8類奧氏體不銹鋼優良。這是雙相不銹鋼受到重視和廣泛應用的重要原因。某些雙相不銹鋼具有良好的耐點腐蝕等性能,這是因為含有高的鉻、鉬等元素之故,而非來源于雙相組織的因素。但雙相不銹鋼所具有的良好抗應力腐蝕和抗敏化性能,則直接同雙相組織結構的敏感性相關。其腐蝕機理簡述如下:


1. 雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的晶間腐(fu)蝕


  奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼比(bi)碳(tan)含(han)(han)(han)量(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)低的(de)(de)(de)(de)原因(yin),同存在一(yi)(yi)定數量(liang)的(de)(de)(de)(de)最好是(shi)(shi)均(jun)勻彌(mi)散(san)分布的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有(you)關。一(yi)(yi)般來說,奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形成元素,如(ru)碳(tan)等(deng)多富集(ji)于(yu)(yu)y相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong);而(er)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)形成元素,如(ru)鉻、鉬等(deng)則富集(ji)于(yu)(yu)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)。當(dang)敏(min)化加(jia)熱時(shi),富鉻碳(tan)化物(wu)最易于(yu)(yu)在兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界面α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一(yi)(yi)側形核,從而(er)大大減少了沿奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒(li)之(zhi)間(jian)界碳(tan)化物(wu)的(de)(de)(de)(de)析出(不(bu)(bu)(bu)僅形成速(su)度(du)慢且因(yin)數量(liang)很少,難以(yi)(yi)構成連(lian)(lian)續(xu)網狀(zhuang))。鉻在鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)不(bu)(bu)(bu)僅因(yin)富集(ji)含(han)(han)(han)量(liang)高,而(er)且擴(kuo)散(san)速(su)度(du)比(bi)在奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)快得多,均(jun)不(bu)(bu)(bu)易產生貧鉻或(huo)有(you)利于(yu)(yu)迅速(su)補充(chong)而(er)消除易遭受腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)貧鉻區。當(dang)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)量(liang)不(bu)(bu)(bu)大時(shi),α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)(yi)孤島狀(zhuang)被(bei)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒(li)所包(bao)圍。即(ji)使被(bei)腐(fu)蝕(shi)也因(yin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)未能(neng)連(lian)(lian)接成網絡不(bu)(bu)(bu)致造成更大的(de)(de)(de)(de)危險。隨著彌(mi)散(san)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增加(jia),晶(jing)(jing)界總面積(ji)提高(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對降(jiang)低了晶(jing)(jing)界碳(tan)化物(wu)析出濃度(du))和(he)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界及(ji)其內(nei)側能(neng)夠吸收更多的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化物(wu),當(dang)達到一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)極(ji)限α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)(han)量(liang)以(yi)(yi)上時(shi),可(ke)以(yi)(yi)消除晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾(qing)向。因(yin)此,控(kong)制適宜(yi)的(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例,防止α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)聚集(ji)長大和(he)采取正確(que)的(de)(de)(de)(de)熱處理(li)是(shi)(shi)十分重要的(de)(de)(de)(de)。過多的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),甚至形成連(lian)(lian)續(xu)網絡,或(huo)轉變為σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或(huo)x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(取決(jue)于(yu)(yu)鉬含(han)(han)(han)量(liang))則是(shi)(shi)十分有(you)害的(de)(de)(de)(de)。在強(qiang)氧(yang)化性(xing)介質(zhi)中(zhong),會(hui)發(fa)生選擇(ze)性(xing)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)。


2. 雙相(xiang)不銹鋼的應力腐(fu)蝕


  雙相不銹鋼耐應力腐蝕性能,隨鐵素體含量的增加而提高。其α和γ相的最佳平衡比例,隨鋼種(成分、熱處理)和介質等條件不同而異。一般來說,如廣泛使用的60年代瑞典投產的Sandvik 3RE60(相當我國00Cr18Ni5Mo3Si2及其改進型)抗應力腐蝕不銹鋼,1975年以前資料,最佳a相占60%,1975年后改為50%。國內外多數實用的耐應力腐蝕不銹鋼屬于鐵素體-奧氏體類型。過高的鐵素體含量,會使高鉻鐵素體不銹鋼固有的缺點更趨明顯化。


  雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)氯化物應力(li)(li)腐蝕性(xing)能與(yu)普(pu)通18-8奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼相(xiang)比,只有在低應力(li)(li)下才顯示(shi)出一定的(de)優越性(xing)。在高應力(li)(li)作用下則區別不(bu)大(da)或基(ji)本相(xiang)同。


  對雙相不銹(xiu)鋼耐應力腐蝕特點可以做出以下解(jie)釋(shi):


    a. 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)具有比普通(tong)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)更高的屈服強(qiang)度(du);


    b. 第(di)二相(xiang)的存在對裂(lie)紋(wen)(wen)擴展(zhan)有機械阻礙(ai)作(zuo)(zuo)用。如(ru)裂(lie)紋(wen)(wen)起源于奧(ao)氏(shi)體基(ji)體,一旦擴展(zhan)至α相(xiang),在低應力作(zuo)(zuo)用下,鐵(tie)素體內難以產生滑移,裂(lie)紋(wen)(wen)擴展(zhan)被(bei)阻止,而在高應力作(zuo)(zuo)用下,裂(lie)紋(wen)(wen)容易貫穿鐵(tie)素體相(xiang),失去(qu)阻礙(ai)效果(guo);


   c. α相電位相對于y相較負,為陽極,對奧氏體起了電化學陰極保護作用等。還有多種解釋,目前尚未統一。