表面处理对海洋工程用316L不锈钢耐点蚀性能的影响

316L不锈钢为常用的耐蚀合金材料,然而其在海洋大气环境服役时易遭受点腐蚀而发生失效。通过点腐蚀速率、临界点蚀温度、点蚀电位、极化曲线测试等评价方法,对经过不同表面处理(光亮退火、抛光、酸洗钝化)后的316L不锈钢的耐点蚀性能进行测试分析。结果表明,不同表面处理对316L不锈钢的临界点蚀温度影响不大,但会使点腐蚀速率、点蚀电位有所差异;在测试条件下,抛光及酸洗钝化均可有效提高316L不锈钢的耐点蚀性能,其中酸洗钝化态的耐点蚀性能最好,因此建议对海洋工程用316L不锈钢产品在使用前进行酸洗钝化处理。     

介质温度对耐高温铁素体不锈钢点蚀行为的影响

通过阳极动电位极化测试、电化学阻抗谱(EIS)测试及钝化膜电容测试等电化学腐蚀方法,研究了在不同温度的典型介质(NaCl质量分数为3.5％的溶液)中444铁素体不锈钢的耐点蚀行为及其影响规律.结果表明,随着介质温度的升高,444铁素体不锈钢的自腐蚀电位Ecorr和点蚀电位Ep均呈现降低趋势,而自腐蚀电流密度icorr增大,不锈钢耐蚀性降低.在不同介质温度下,444铁素体不锈钢表面钝化膜的半导体类型未发生改变,但是钝化膜中点缺陷密度随温度的升高而增大.此外,腐蚀形貌观察结果也表明,不锈钢表面蚀孔的数量也随温度的升高而增加.     

热带退火温度对含Sn铁素体不锈钢组织性能的影响

以Cr-Ni资源节约型Sn微合金化铁素体不锈钢为实验材料，利用电子背散射衍射技术、室温拉伸实验、电化学腐蚀实验等手段，分析了不同热带退火温度下实验钢的组织演变和性能变化趋势。结果表明：热带退火温度在900～1 050℃范围内，适当升高热带退火温度，可以使冷轧退火板得到均匀的再结晶组织和强度较高的γ纤维再结晶织构，有利于提高力学性能和耐点蚀性能。热带退火温度为950℃时，实验钢获得了最佳的力学及耐点蚀性能。此工艺条件下，抗拉强度为532 MPa,屈服强度为345 MPa,伸长率为42%,点蚀电位达到0.28 V。通过优化热带退火工艺，含Sn铁素体不锈钢的性能较430铁素体不锈钢显著提高，有望在某些领域成为SUS304奥氏体不锈钢的有力替代。     

SO2-4对含Cl-溶液中316 L奥氏体不锈钢钝化行为及点蚀行为的影响

利用动电位极化、电化学阻抗、恒电位极化以及恒电流极化等电化学测试手段,并结合扫描电镜进行点蚀形态观察,探究了含Cl-溶液中SO₄2-浓度对316L奥氏体不锈钢的钝化行为及点蚀行为的影响.结果表明,含Cl-溶液中SO₄2-的加入能够使316L不锈钢钝化区变宽,使点蚀电位变正,维钝电流密度降低,进而提高316L的耐点蚀能力.但是在点蚀发生后,随着SO₄2-浓度的升高,点蚀内部和边缘形态表现出更为复杂的趋势,蚀坑的周长面积比明显增大.      

节镍含稀土23Cr型双相不锈钢点蚀性能研究

为了研究节镍型含稀土双相不锈钢在中性氯化物溶液中的点蚀行为,采用阳极极化曲线、交流阻抗、扫描电镜(SEM)及X射线能谱仪(EDS)等方法研究了微量稀土元素对23Cr型双相不锈钢耐点蚀性能的影响。研究结果表明,加稀土后,23Cr型双相不锈钢在1.0 mol/L Na Cl溶液中的点蚀电位及钝化能力明显提高,稀土含量为0.028%的实验钢耐点蚀能力最强,稀土能提高23Cr型双相不锈钢的耐点蚀性能;硫化物夹杂是23Cr型双相不锈钢的主要点蚀诱发源;合适的稀土含量可以有效的净化钢液,变质长条硫化物夹杂为球状稀土夹杂;稀土夹杂弥散分布在钢中,且相互独立,不形成腐蚀的活性通道,抑制了23Cr型双相不锈钢点蚀的发生。     

热处理温度对含钼铁素体不锈钢0Crl7Mo2S组织及性能的影响

不锈钢中添加钼元素可显著改善其耐点蚀能力,但中高铬铁素体不锈钢中添加钼元素后会促进组织中形成富铬、富钼类析出相,会在一定程度上降低材料耐点蚀性能;故制定合理的热处理工艺是生产含钼类铁素体不锈钢时的重要环节。以0Cr17MO2S钢种为例,研究了热处理温度750～1050℃对材料内组织、力学性能及析出相的影响。     

热处理温度对含钼铁素体不锈钢0Cr17Mo2S组织及性能的影响

不锈钢中添加钼元素可显著改善其耐点蚀能力,但中高铬铁素体不锈钢中添加钼元素后会促进组织中形成富铬、富钼类析出相,会在一定程度上降低材料耐点蚀性能;故制定合理的热处理工艺是生产含钼类铁素体不锈钢时的重要环节。以OCr17MO2S钢种为例,研究了热处理温度750～1 050℃对材料内组织、力学性能及析出相的影响。     

铈对低硫铁素体不锈钢抗点蚀性能的影响

对不同铈含量低硫的铁素体不锈钢00Cr12的抗点蚀性能进行了研究,研究结果表明,随铈含量的增加,试验钢的点蚀击穿电位下降。利用扫描电镜、光镜等分析手段对试验钢的夹杂物、组织进行研究,分析此情况下试验钢的点蚀规律。研究结果表明,在低硫的情况下,铁素体不锈钢的点蚀性能与晶粒尺寸相关性较强,铈的添加可细化晶粒,导致点蚀击穿电位的下降,点蚀性能与夹杂物相关性不大。     

B443超低碳氮铁素体不锈钢的研究

为开发价格昂贵的SUS304奥氏体不锈钢的替代产品,试验研究了不同含量C N和Nb,Ti稳定化对B443系列铁素体不锈钢再结晶组织、力学性能、点蚀电位的影响.试验结果表明,Nb,Ti双稳定化提高了B443铁素体不锈钢的再结晶温度和点蚀电位.在试验室研究基础上,宝钢不锈钢分公司试制了B443NT超低碳氮铁素体不锈钢.该产品不仅具有与SUS304相当的耐腐蚀性能,而且具有优良的深拉伸性能和满意的焊接性能,可用于运输、建筑、厨具等众多行业.     

热处理对马氏体时效不锈钢耐点蚀性能的影响

本文主要研究了00Cr15Ni6Mo2CuAl和00Cr16Ni6Mo3CuAl马氏体时效不锈钢的热处理制度与在含Cl-离子介质中耐点蚀性能的关系。结果表明:对于00Cr15～16Ni6Mo2～3CuAl马氏体时效不锈钢,随固溶温度的升高(780～1000℃),耐点蚀性能显著提高。时效强化处理使钢的耐点蚀性能有不同程度的下降,在450℃左右时效可以获得耐点蚀性能与力学性能的良好配合。点蚀主要在Laves相、σ-铁素体周围以及原始奥氏体晶界上发生。Laves相和σ-铁素体由于周围存在着贫铬、贫钼区而对点蚀敏感。在450℃和550℃时效状态,原始奥氏体晶界对点蚀的敏感性增加,这主要是由于时效相的析出、长大的缘故。     

NaCl+HCl溶液中Ce对双相不锈钢腐蚀行为的影响

为了研究酸性NaCl溶液中双相不锈钢的耐腐蚀性能,以含微量稀土Ce的UNS S31803双相不锈钢为研究对象,采用电化学阳极极化和交流阻抗相结合的方法测试其在NaCl + HCl混合溶液中的耐腐蚀性能。利用扫描电镜(SEM)观测腐蚀后的形貌特征,采用电子探针(EPMA)检测合金元素与杂质元素的分布特征,分析Ce元素的加入对双相不锈钢电化学腐蚀行为的影响机制。结果表明,钢中存在两相的选择性腐蚀并伴有局部点蚀,其中铁素体相是腐蚀较严重的相;阳极极化测试与交流阻抗测试结果相吻合,Ce拓宽了试验钢的钝化区间;Ce通过净化钢液、降低S和P元素在相界的偏聚及使Cr、Ni和Mo等合金元素在两相中的分布更均匀等作用,提高了钢的耐腐蚀性能。     

439超纯铁素体不锈钢耐蚀性评价

通过盐雾试验、电化学试验和FeCl3点腐蚀试验,并结合扫描电镜,对比研究了439超纯铁素体不锈钢和430普通铁素体不锈钢的耐腐蚀性能。结果表明,碳、氮间隙元素极低的439超纯铁素体不锈钢耐点蚀性能明显优于430普通铁素体不锈钢,虽然430钝化膜修复能力较强,但点腐蚀速率也较快;430不锈钢具有严重的晶间腐蚀敏感性,同样,430普通不锈钢在干湿加速盐雾试验中发生了严重腐蚀,439超纯铁素体不锈钢在上述腐蚀试验中均表现出轻微的腐蚀。可见在430普通不锈钢基础上降低碳、氮间隙元素含量,同时加入钛稳定化元素,使其耐腐蚀性能大幅提高。     

合金元素对双相不锈钢2101耐点蚀性能的影响

研究了合金元素对双相不锈钢2101耐点蚀性能的影响规律。结果显示,2101系列合金的浸泡点蚀腐蚀速率在1.9～7.0 g/（m^2.h）之间,与304不锈钢在同一数量级;Mo是提高2101系双相不锈钢耐腐蚀性的关键元素,而N对耐腐蚀性的影响不大;点蚀起源和Thermo-Calc计算结果显示2101成分体系中,铁素体相是耐点蚀性较弱相,提高铁素体相耐蚀性是提高合金整体耐蚀性的关键;当Cr含量固定在21.5%时,Mo作为铁素体形成元素将在铁素体相中富集,提高铁素体相的耐点蚀性能,从而提高合金整体耐蚀性。     

Pitting corrosion behavior of cerium treated HSLA steel induced by sulfide inclusions in 3.5 wt% NaCl solution

Pitting corrosion behavior of Ce treated HSLA steels induced by sulfide inclusions in 3.5 wt% NaCl solution was investigated with potentiodynamic polarization and immersion corrosion test.The results show that Ce added steels exhibit better pitting corrosion resistance with lower corrosion current density and bigger pitting potential compared with steel without Ce,which is mainly attributed to optimized characteristics of spherical Ce-oxysulfide inclusions with less number density,smaller average size and lower pitting corrosion susceptibility.The spherical Ce₂O₂ S inclusions precipitated on the surface of CeAlO₃ inclusions in the Ce added steels induce pits with bigger opening mouth and shallow depth,reducing their tendency of extension to go deeper due to occlusion corrosion battery in the pitting holes.Furthermore,corrosion inhibitor Ce(OH)₃ generated by Ce₂O₂ S hydration can weaken electrochemical corrosion of the matrix micro-region around the pits.To avoid harmful bigger inclusions,Ce content in steels should be regulated within reasonable range,0.015 wt% Ce in present steels effectively modified inclusions to acquire the best pitting corrosion resistance of the steels.     

新型汽车排气系统用铁素体不锈钢的冷凝液腐蚀研究

 铁素体不锈钢中Cr元素对其耐腐蚀性能起着非常重要的作用。本文采用实验室冷凝液腐蚀实验方法,对一系列汽车排气系统用铁素体不锈钢在实验室模拟冷凝液中的腐蚀性能进行了研究。所有钢种经过10周期的实验室冷凝液腐蚀实验后,研究结果表明：Cr当量高于17%的铁素体不锈钢与含17%Cr的铁素体不锈钢耐实验室冷凝液腐蚀性能相当,且平均腐蚀失重量均小于6g/m2,平均最大腐蚀深度均小于0.03mm。在此实验结果的基础上,对新开发的439M型铁素体不锈钢和409L型铁素体不锈钢进一步开展5周期、10周期、20周期的实验室冷凝液腐蚀实验,并使用极值分析方法对三种周期冷凝液腐蚀实验后样品的最大点蚀深度进行统计分析,研究结果表明,新开发的439M型铁素体不锈钢的预测寿命是409L的1.6倍。     

钨含量及固溶温度对022Cr25Ni7Mo3.5WCuN钢耐腐蚀性能的影响

研究了钨含量及固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能的影响。通过化学浸泡失重法和电化学极化曲线法，测试了超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能，并运用Thermo Calc热力学计算辅助分析。结果表明，固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能影响效果显著，在1 100 ℃时，022Cr25Ni7Mo3.5WCuN 的耐腐蚀性能达到最佳；在理想的固溶条件下，钨元素有助于钝化膜的形成，钨含量的增加使得022Cr25Ni7Mo3.5WCuN的耐腐蚀性能增强，在钨质量分数为1.5%时，022Cr25Ni7Mo3.5WCuN获得最佳耐腐蚀性能，若钨含量继续增加，打破了α和γ两相的平衡，则耐蚀性能降低。     

445J2超纯铁素体不锈钢和316L超低碳奥氏体不锈钢在溴化锂溶液的点蚀分析

445J2铁素体不锈钢由于高的导热率、低的热膨胀系数以及良好的耐蚀性能使得其作为溴冷机中一些部件的良好候选材料，本文采用电化学测试方法对比研究了445J2超纯铁素体不锈钢(/%:0.01C,22.5Cr, 1.9Mo, 0.27Nb, 0.20Ti, 0.09Al, 0.36Cu, 0.015P,0.001S,0.015N)和316L奥氏体不锈钢(/%:0.002C,16.8Cr, 10.19Ni, 2.02Mo, 0.025P,0.0008S)在20～60℃0.1～1M的溴化锂溶液中的点蚀行为，并采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对电化学结果进行表征。结果表明，随着LiBr温度和浓度的升高，两种钢腐蚀电流密度增大，点蚀电位降低，耐点蚀性变差；氧化物和硫化物夹杂会引起两种钢的点蚀；高含量的Cr以及Mo、Ti、Nb、Al等合金元素使445J2钢具有优异的耐点蚀性能。     

High temperature ductility and corrosion resistance property of novel tin-bearing economic 17Cr–xSn ferritic stainless steel

Abstract

A new family of resource-saving ferritic stainless steels, with the composition of 17Cr–xSn (x?=?0.1–0.4 wt-%) have been developed by examining the effect of Sn on high temperature ductility, the corrosion resistance properties and the passivation film structure. The results show that tin-bearing stainless steel obtains superb plasticity and there is no evidence of tin-containing precipitation in the fracture facets. High temperature brittleness at about 900°C is caused by the carbide or nitride precipitation along the grain boundary or inside. The precipitation in the grain boundary hinders the free movement of dislocation, thus increasing the strength and decreasing the toughness of steel. The polarisation curves and weight loss measurement indicate that the corrosion resistance of stainless steel is improved by adding small amount of Sn. The existence of Sn in passivation film suppresses the anodic dissolution of steels during long exposure to the aggressive solution, and the dense rust layer is thick enough to protect the steel and strongly inhabit the ingress of the solution.