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. 雙相不銹鋼的晶間腐蝕


  奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)-鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)比(bi)碳含量(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)敏感性(xing)低(di)的(de)原因,同存在一定(ding)數量(liang)的(de)最好是均(jun)(jun)勻彌散分(fen)布(bu)的(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有(you)關。一般來說,奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su),如碳等(deng)多(duo)富(fu)集于(yu)y相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中;而(er)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su),如鉻、鉬等(deng)則富(fu)集于(yu)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中。當敏化(hua)加熱時,富(fu)鉻碳化(hua)物(wu)最易于(yu)在兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)(jie)面(mian)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一側(ce)形核,從而(er)大(da)大(da)減少了沿奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒之間(jian)界(jie)(jie)碳化(hua)物(wu)的(de)析出(不(bu)僅形成(cheng)速度慢且因數量(liang)很少,難以(yi)構成(cheng)連續(xu)網狀(zhuang))。鉻在鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中不(bu)僅因富(fu)集含量(liang)高(gao),而(er)且擴散速度比(bi)在奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中快得多(duo),均(jun)(jun)不(bu)易產生貧(pin)鉻或有(you)利于(yu)迅(xun)速補充而(er)消除易遭受腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)貧(pin)鉻區。當鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)量(liang)不(bu)大(da)時,α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)孤島狀(zhuang)被(bei)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒所包圍。即(ji)使被(bei)腐蝕(shi)(shi)(shi)也因相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互未能連接(jie)成(cheng)網絡不(bu)致造成(cheng)更大(da)的(de)危(wei)險。隨著彌散鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)量(liang)的(de)增加,晶(jing)界(jie)(jie)總面(mian)積提高(gao)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對降低(di)了晶(jing)界(jie)(jie)碳化(hua)物(wu)析出濃度)和鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)(jie)及(ji)其內側(ce)能夠吸收更多(duo)的(de)碳化(hua)物(wu),當達到(dao)一定(ding)的(de)極限α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)以(yi)上時,可以(yi)消除晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)傾向。因此,控制適宜的(de)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例,防止α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)聚集長大(da)和采取正確的(de)熱處理是十分(fen)重要的(de)。過多(duo)的(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),甚至形成(cheng)連續(xu)網絡,或轉變為σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(取決于(yu)鉬含量(liang))則是十分(fen)有(you)害的(de)。在強氧(yang)化(hua)性(xing)介質中,會發生選擇(ze)性(xing)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)。


2. 雙相(xiang)不銹鋼的應力腐蝕


  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。


  雙相不銹鋼耐氯化(hua)物應力腐蝕性能與普通18-8奧(ao)氏體不銹鋼相比,只(zhi)有(you)在(zai)低應力下才顯(xian)示(shi)出(chu)一定(ding)的優(you)越性。在(zai)高應力作用下則區別不大(da)或基本相同。


  對雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐應力(li)腐蝕特點可以做(zuo)出(chu)以下解(jie)釋:


    a. 雙相不銹鋼具有比普通奧(ao)氏體不銹鋼更高的屈服強(qiang)度;


    b. 第二相(xiang)的(de)存在(zai)對裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展(zhan)有機械阻礙(ai)作(zuo)用。如裂(lie)紋(wen)起源(yuan)于奧(ao)氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti),一旦擴(kuo)展(zhan)至α相(xiang),在(zai)低應力(li)作(zuo)用下,鐵素體(ti)(ti)內難以(yi)產生滑移,裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展(zhan)被阻止,而(er)在(zai)高應力(li)作(zuo)用下,裂(lie)紋(wen)容(rong)易(yi)貫穿鐵素體(ti)(ti)相(xiang),失去阻礙(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。