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(shi)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. 雙相不(bu)銹鋼的(de)晶間(jian)腐蝕


  奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)-鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼比碳(tan)(tan)含量(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕敏感(gan)性(xing)低的(de)(de)(de)原因(yin),同存在一(yi)(yi)定(ding)數量(liang)(liang)的(de)(de)(de)最好是(shi)均勻彌(mi)散(san)分(fen)布的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有關(guan)。一(yi)(yi)般(ban)來說,奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)形(xing)(xing)成(cheng)元素(su)(su)(su)(su),如碳(tan)(tan)等(deng)多(duo)(duo)富(fu)(fu)(fu)集(ji)于(yu)y相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong);而(er)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)形(xing)(xing)成(cheng)元素(su)(su)(su)(su),如鉻、鉬等(deng)則富(fu)(fu)(fu)集(ji)于(yu)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)。當敏化加熱時,富(fu)(fu)(fu)鉻碳(tan)(tan)化物最易于(yu)在兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)面α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一(yi)(yi)側形(xing)(xing)核,從而(er)大(da)大(da)減(jian)少(shao)了(le)沿奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)粒之間界(jie)碳(tan)(tan)化物的(de)(de)(de)析出(不僅(jin)形(xing)(xing)成(cheng)速(su)度(du)(du)慢且因(yin)數量(liang)(liang)很少(shao),難以(yi)構成(cheng)連續網狀)。鉻在鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)不僅(jin)因(yin)富(fu)(fu)(fu)集(ji)含量(liang)(liang)高,而(er)且擴(kuo)散(san)速(su)度(du)(du)比在奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)快得多(duo)(duo),均不易產生貧鉻或(huo)有利于(yu)迅速(su)補充而(er)消除(chu)易遭受腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)貧鉻區(qu)。當鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)量(liang)(liang)不大(da)時,α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)孤島(dao)狀被奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)粒所包圍。即使被腐(fu)(fu)蝕也因(yin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)未能連接成(cheng)網絡(luo)不致造(zao)成(cheng)更(geng)大(da)的(de)(de)(de)危險。隨著彌(mi)散(san)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加,晶(jing)界(jie)總面積提高(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對降低了(le)晶(jing)界(jie)碳(tan)(tan)化物析出濃度(du)(du))和(he)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)及其內側能夠吸收更(geng)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化物,當達到一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)極限α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)(liang)以(yi)上(shang)時,可以(yi)消除(chu)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕傾向。因(yin)此,控制適宜的(de)(de)(de)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例,防(fang)止(zhi)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)聚集(ji)長大(da)和(he)采取正確的(de)(de)(de)熱處理是(shi)十(shi)分(fen)重要的(de)(de)(de)。過(guo)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),甚至形(xing)(xing)成(cheng)連續網絡(luo),或(huo)轉變為(wei)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或(huo)x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(取決于(yu)鉬含量(liang)(liang))則是(shi)十(shi)分(fen)有害的(de)(de)(de)。在強氧(yang)化性(xing)介質中(zhong)(zhong),會發生選擇性(xing)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕。


2. 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)應力(li)腐蝕


  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(shuang)相不(bu)銹鋼耐氯化(hua)物應(ying)力(li)腐蝕性(xing)能與(yu)普(pu)通18-8奧氏體不(bu)銹鋼相比,只有在低應(ying)力(li)下(xia)才(cai)顯示出(chu)一定的優越(yue)性(xing)。在高應(ying)力(li)作用下(xia)則(ze)區(qu)別不(bu)大或基(ji)本相同。


  對雙相不銹鋼耐(nai)應力腐蝕(shi)特點可以做出以下(xia)解釋:


    a. 雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)具有比(bi)普通奧氏體不銹鋼(gang)更高的(de)屈服強度;


    b. 第(di)二相的存(cun)在對裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)擴展有機械阻(zu)礙(ai)作用。如裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)起源于奧氏體(ti)基體(ti),一(yi)旦擴展至α相,在低(di)應力(li)作用下,鐵素體(ti)內難以產生滑(hua)移,裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)擴展被阻(zu)止,而在高應力(li)作用下,裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)容易貫穿鐵素體(ti)相,失(shi)去阻(zu)礙(ai)效(xiao)果;


   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。