Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响

研究锰元素对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响, 锰质量分数的变化范围为0. 93%~1. 26%.分别采用化学腐蚀法、动电位极化法研究双相不锈钢2205的耐腐蚀性能, 采用夹杂物自动分析技术研究锰对钢中夹杂物种类及数量的影响, 通过扫描电镜、能谱及夹杂物原位分析法观察化学腐蚀及电化学腐蚀前后钢中夹杂物及其周围钢基体的变化情况.采用电感耦合等离子体发光光谱测定腐蚀产物的成分.研究结果表明, 不同类型的夹杂物对耐腐蚀性能的影响不同, (Mn、Si) 氧化物以及(Mn、Si、Cr) 氧硫化物在腐蚀液中更易溶解进而促进腐蚀, 而(Cr、Mn、Al) 氧化物却很稳定.锰的加入会促进钢中(Cr、Mn、Al) 夹杂的析出, 此类夹杂物不仅自身很容易被含Cl离子的溶液腐蚀, 而且作为点蚀的起始点, 促进了点蚀坑的形成, 加快了基体腐蚀, 最终导致不锈钢耐点蚀性能的下降.      

非金属夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的综述

摘要：首先,总结了3种常用的非金属夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的研究方法,即原位腐蚀观察、微区电化学法、原子力显微镜。其次,总结了硫化物、氧化物、稀土夹杂物3种不同类型夹杂物对不锈钢耐腐蚀性能影响。随着硫化物含量的增多,不锈钢的耐点蚀性能会下降;对于氧化物的影响,目前的研究集中在氧化物的成分对不锈钢耐点蚀性能的影响。不同成分的夹杂物对不锈钢耐点蚀性能的影响机制还不是很清楚;稀土夹杂物对不锈钢点蚀的影响主要与稀土对不锈钢中夹杂物改性有关。而后,汇总了目前提出的夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的机制,即贫Cr区机制、微缝隙机制、活性机制。贫Cr区机制主要用于解释硫化物引起的点蚀,后2种主要用于解释氧化物引起的点蚀。最后,提出了夹杂物控制提升不锈钢耐点蚀性能的展望。     

非金属夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的综述

首先,总结了3种常用的非金属夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的研究方法,即原位腐蚀观察、微区电化学法、原子力显微镜。其次,总结了硫化物、氧化物、稀土夹杂物3种不同类型夹杂物对不锈钢耐腐蚀性能影响。随着硫化物含量的增多,不锈钢的耐点蚀性能会下降;对于氧化物的影响,目前的研究集中在氧化物的成分对不锈钢耐点蚀性能的影响。不同成分的夹杂物对不锈钢耐点蚀性能的影响机制还不是很清楚;稀土夹杂物对不锈钢点蚀的影响主要与稀土对不锈钢中夹杂物改性有关。而后,汇总了目前提出的夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的机制,即贫Cr区机制、微缝隙机制、活性机制。贫Cr区机制主要用于解释硫化物引起的点蚀,后2种主要用于解释氧化物引起的点蚀。最后,提出了夹杂物控制提升不锈钢耐点蚀性能的展望。     

Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响

研究锰元素对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响,锰质量分数的变化范围为0. 93%～1. 26%.分别采用化学腐蚀法、动电位极化法研究双相不锈钢2205的耐腐蚀性能,采用夹杂物自动分析技术研究锰对钢中夹杂物种类及数量的影响,通过扫描电镜、能谱及夹杂物原位分析法观察化学腐蚀及电化学腐蚀前后钢中夹杂物及其周围钢基体的变化情况.采用电感耦合等离子体发光光谱测定腐蚀产物的成分.研究结果表明,不同类型的夹杂物对耐腐蚀性能的影响不同,(Mn、Si)氧化物以及(Mn、Si、Cr)氧硫化物在腐蚀液中更易溶解进而促进腐蚀,而(Cr、Mn、Al)氧化物却很稳定.锰的加入会促进钢中(Cr、Mn、Al)夹杂的析出,此类夹杂物不仅自身很容易被含Cl离子的溶液腐蚀,而且作为点蚀的起始点,促进了点蚀坑的形成,加快了基体腐蚀,最终导致不锈钢耐点蚀性能的下降.     

稀土耐候钢中的夹杂物及耐点蚀性能研究

利用电子探针、扫描电镜及能谱仪、图像分析仪对含稀土和不含稀土耐候钢中夹杂物的成分、形貌、尺寸等进行了研究。钢中加入稀土后,小球状的稀土硫化物和稀土氧硫化物夹杂取代了钢中原有的有害的长条硫化锰夹杂。对于低硫低氧(S:～0.004%,O:～0.002%)的耐候钢,0.0065%～0.016%的稀土含量保证了钢中夹杂物的良好变质效果,变质后的夹杂弥散分布而且85%以上的稀土夹杂物都小于2μm。通过干湿周期浸润实验室加速腐蚀试验研究了Cu-P-RE耐候钢和对比Q235钢的耐蚀性能。通过电化学极化试验和扫描电镜分析研究了稀土耐候钢中的夹杂物诱发点蚀行为。结果表明,微米级弥散分布的稀土夹杂取代了易腐蚀的长条硫化锰夹杂,减弱了钢中的微区域电化学腐蚀,从而抑制了钢中点腐蚀的发生和扩展。并可以诱发耐候钢表面发生均匀的全面腐蚀,促进均匀致密保护性锈层的生成。Cu-P耐候钢中加入适量稀土提高了钢的点蚀电位和耐点蚀能力,降低了耐候钢的腐蚀速率,提高了其耐蚀能力。     

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。     

氮对00Cr18Ni5Mo3Si2双相不锈钢耐局部腐蚀性能影响的研究

本文主要研究了在氯化物介质中氮对00Cr18Ni5Mo3Si2(18-5)双相不锈钢耐孔蚀和耐应力腐蚀性能的影响。结果表明,双相不锈钢中奥氏体相的耐孔蚀性较铁素体相差,故优先受到腐蚀,氮使钢的耐孔蚀性提高,实际上是增加了奥氏体相的耐孔蚀性。研究还表明,氮增加18-5钢在40％CaCl_2溶液中的应力腐蚀敏感性,是由于位错的共平面性滑移引起钝化膜的局部破裂。在中性的25％NaCl+1％K_2Cr_2O_7溶液中,应力腐蚀裂纹始于孔蚀坑,含氮的18-5钢耐孔蚀性提高,从而导致钢的耐应力腐蚀性能的增加。利用俄歇电子谱分析了钝化后钢的表面膜成分,结果表明氮在膜中靠基体侧富集,从而改善了表面膜的性能,这可能是氮提高18-5双相不锈钢耐孔蚀性能的主要原因,     

445M铁素体不锈钢缝隙腐蚀性能的研究

研究了445M铁素体不锈钢(%:0.004～0.005C、22.24～22.29Cr、1.10～1.65Mo、0.015～0.016P、0.003～0.004S、0.012～0.016N、0.22～0.38Ti)和316L奥氏体不锈钢(%:0.022C、16.80Cr、10.19Ni、2.02Mo、0.025P、0.001S、0.046N)在40～60℃氯离子浓度(250～5 000)×10^-6的氯化钠溶液的缝隙腐蚀性能。结果表明,445M铁素体不锈钢的耐缝隙腐蚀性能优于316L奥氏体不锈钢;当445M钢中的Mo含量由1.10%提高至1.65%时,钢的耐缝隙腐蚀性能明显提高,表明点蚀当量Cr+3.3Mo是衡量不锈钢耐点蚀和耐缝隙腐蚀的重要指标。     

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。     

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。     

含氮双相不锈钢及其冶金工艺

铁素体-奥氏体双相不锈钢比奥氏体不锈钢有较高的机械性能、优良的耐应力腐蚀和点腐蚀性能以及较低的价格(Ni含量低),特别是通过降低钢中的碳含量和增加氮含量而改善了钢的可焊性。双相钢中含较高的氮含量有两个有利的因素:抑制δ-铁素体的形成和提高抗点蚀当量。介绍了4种不同类型的含氮双相不锈钢和常用双相不锈钢的牌号和化学成分、双相不锈钢5种冶金工艺、太钢双相不锈钢的生产、高氮双相不锈钢的形变热处理以及双相不锈钢的研究和发展趋势。     

稀土对11%Cr铁素体不锈钢耐腐蚀性能的影响

用中性和酸性盐雾试验模拟了海洋大气中11%Cr铁素体不锈钢的腐蚀环境,测试了不同含量稀土元素对11%Cr铁素体不锈钢的抗点蚀性能,利用扫面电镜、光镜等手段对试验钢的夹杂物、蚀坑进行了研究。研究结果表明,Cl-环境对11%Cr铁素体不锈钢的耐蚀性不利;随着稀土含量的增加,不锈钢的耐点蚀性提高,这是由于稀土球化变质的作用。     

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。     

稀土Ce对1Cr18Mn8Ni5N不锈钢耐均匀腐蚀性能影响

利用电化学的极化曲线及交流阻抗技术研究了不同稀土含量的1Cr18Mn8Ni5N不锈钢在硫酸介质中的腐蚀行为。应用扫描电镜对试样的腐蚀形貌及夹杂物形态进行了观察,利用EDS对夹杂物成分进行了分析。结果表明:钢中加入稀土Ce可改变夹杂物形态,并使其交流阻抗的极化电阻增大,极化曲线的腐蚀电位正移,降低了腐蚀电流密度,抵制了均匀腐蚀,改善了1Cr18Mn8Ni5N不锈钢的耐蚀性。当钢中稀土Ce质量分数为0.022%时,1Cr18Mn8Ni5N不锈钢可获得最好的耐均匀腐蚀性能。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢的点蚀的敏感位置

本文研究了TiN夹杂对点蚀形核的影响。实验发现1Cr18Ni9Ti不锈钢微区点蚀形核敏感位置在TiN夹杂周围。AES结果表明TiN夹杂周围有一贫Cr区,Cr/Fe+Ni峰值低于基体。TiN夹杂周围是钝化膜的薄弱部位。TiN夹杂的存在降低了微区的点蚀破裂电位,即降低了不锈钢的耐点蚀性能。     

形变热处理对高强耐海水腐蚀不锈钢力学性能及耐孔蚀性的影响

本文研究了形变热处理对00Cr16Ni6Mo3Cu1(A钢)马氏体时效不锈钢及00Cr26Ni6Mo4Cu1Ti(B钢)奥氏体—铁素体双相不锈钢的力学性能及耐孔蚀性的影响,得到以下结论,(1)形变热处理提高了实验钢的抗张强度和屈服强度,在同一形变温度下,形变量越大,强度提高越多,而塑性略有下降。当形变量>50％时,材料发生脆性断裂。(2)当形变量<50％时,形变热处理对材料的耐孔蚀性影响不大。(3)A钢强化的主要原因是形变使马氏体内位错密度增加,马氏体板条碎化以及马氏体内亚结构的形成。(4)A钢在750℃,X％形变及B钢在750℃,Y_1～Y_2％形变后,力学性能及耐孔蚀性能达“七五”攻关指标要求。     

Ce和W对444铁素体不锈钢耐点蚀性的影响

采用浸泡失重法和电化学方法研究Ce和W对铁素体不锈钢在含Cl-溶液中耐点蚀性能的影响,并通过恒电位极化法测定不同Ce和W含量的铁素体不锈钢临界点蚀温度(CPT)。结果表明,W和Ce都可显著抑制铁素体不锈钢在FeCl₃溶液中的腐蚀溶解,且含W的不锈钢蚀坑坑底有W元素富集。Ce和W的添加提高了不锈钢在5%NaCl溶液中的临界点蚀温度,并且当W的质量分数达到1%时,可以显著增强蚀坑的再钝化能力。添加Ce和W可提高不锈钢的点蚀电位,降低腐蚀电流密度,提高不锈钢的耐点蚀性能。不同成分的铁素体不锈钢在中性氯溶液中都表现出稳定的钝态,而Ce和W的添加可以提高钝化膜的稳定性,扩大钝化区范围。     

稀土22Cr型双相不锈钢组织及力学性能研究

为了研究双相不锈钢热加工过程中稀土对有害析出相的影响,采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、金相显微镜、X射线衍射(XRD)及冲击性能等测试方法研究了混合稀土La、Ce元素对2205双相不锈钢组织和冲击性能的影响。结果表明,稀土元素细化了22Cr型双相不锈钢的显微组织,并且富集在相界及其周围,减小了铁素体/奥氏体界面处Cr、Mo元素的富集程度,延缓了σ相的析出;混合稀土通过细化晶粒、变质夹杂物和延缓σ相的析出提高了22Cr型双相不锈钢的冲击韧性,20℃时提高约40%,促使其断裂机制从解理断裂向韧窝断裂转变。     

硫对316L不锈钢夹杂物和耐点蚀性的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和图像分析仪等手段,研究了硫含量对316L不锈钢组织和夹杂物的影响,并利用氯化铁浸泡试验和电化学极化曲线研究了硫对316L不锈钢耐点蚀性的影响。结果表明,硫加入在316L钢中主要以硫化锰夹杂物的形式存在。随着硫含量的增加,钢中硫化物的级别和含量都逐渐增加,硫化物的分布越来越密集,当硫质量分数超过0.1%后,试样中的硫化物夹杂数量急剧增加。当硫质量分数达到0.199%后,钢中硫化物多以纺锤状存在,大量纺锤状硫化物细化了316L钢的晶粒。316L不锈钢的点腐蚀失重速率随硫含量的增加而增加,点蚀电位逐渐下降,但当硫质量分数达到0.199%后,316L不锈钢点蚀电位有所回升,这可能与试验钢晶粒细化有关,有待进一步研究。     

La-Ce处理对75Cr1钢夹杂物和耐蚀性影响的工业试验

锯片长期在共振、较大侧压力、拉应力以及与冷却介质接触下服役，要求锯片钢具有一定的弹性强度、疲劳强度、冲击韧性和耐蚀性能。钢中非金属夹杂物会打破钢基体的连续性，易引起钢中裂纹的产生，并对钢的耐点蚀性能有着重要的影响。通过对工业试验所生产的不同稀土含量的75Cr1锯片钢进行夹杂物特征分析、电化学极化试验和腐蚀失重试验，研究了稀土处理对75Cr1钢洁净度和耐蚀性的影响。结果表明，适量的稀土处理可以显著脱除钢中氧、硫元素，变质钢中夹杂物，提高钢基体的耐蚀性。未添加稀土的75Cr1钢中总氧质量分数为0.002 0%,总硫质量分数为0.001 2%;钢中典型夹杂物为Mg-Al-O复合氧化物夹杂和CaS+MnS夹杂，夹杂物平均尺寸为2.1μm;钢的点蚀电位和自腐蚀电位分别为-410 mV和-1 000 mV。铈质量分数为0.013 6%和镧质量分数为0.007 2%的75Cr1钢中总氧质量分数和总硫质量分数分别为0.001 1%和0.000 8%;钢中典型夹杂物为RE_xS_y+CaS以及少量的Al₂O₃夹杂，钢中夹...