铜对铁素体以及奥氏体-铁素体双相不锈钢钝化和腐蚀行为的影响

1 前言 铜在铬镍不锈钢中的存在促进了其钝化作用。铜作为其中的阴极组分降低了阴极反应的过电压，从而使不锈钢从活化态转变到钝化态。虽然人们对于铜和其他贵金属在活化一钝化转变过程中的作用已经十分了解，但是铜对钝化膜稳定性的影响还没有得到足够的认识。[第一段]     

用侵蚀法测定不锈钢中的δ铁素体

Schaeffier于1949年首次描述了一种计算奥氏体不锈钢焊缝中δ铁素体近似含量的方法。接着DeLong对计算图进行了修正，之后焊接研究委员会又对该计算图进行了多次修正（图1）。     

奥氏体不锈钢凝固组织中残留铁素体特征研究

 采用化学侵蚀、彩色金相和电子探针（EPMA）等方法对AISI304奥氏体不锈钢连铸方坯凝固组织及其残留铁素体的形貌、化学组成等特征进行了分析,并采用DICTRA软件对铁素体向奥氏体的扩散转变进行了模拟研究,结果表明AISI304不锈钢铸坯表层树枝晶区的二次枝晶间距为12~20μm,富Cr贫Ni的残留铁素体呈骨骼状分布;铸坯中心等轴晶区的残留铁素体为蠕虫状分布,中心等轴晶区的残留铁素体富Cr贫Ni的同时富Si贫Mn,且其富Cr贫Ni的程度比柱状晶区的残留铁素体轻。钢液成分和先析铁素体向奥氏体扩散转变时间、距离是影响残留铁素体化学组成的主要因素。     

Cr-Mn-N奥氏体不锈钢的晶间腐蚀性能研究

晶间腐蚀性能是钻铤结构件用奥氏体无磁不锈钢的重要性能之一.采用不锈钢10％草酸浸蚀试验方法、不锈钢65％硝酸腐蚀试验方法以及不锈钢硫酸-硫酸铜试验方法对三种不同成分的Cr - Mn -N奥氏体不锈钢做了晶间腐蚀试验.试验结果表明,A钢种在不同的腐蚀条件下均具有良好的耐晶间腐蚀性能,该材料按0.03％C、18.96％ Cr、0.57％N的化学成分设计可以达到优良的耐晶间腐蚀性能.     

Study on the corrosion properties of 0Cr11 ferritic stainless steel for automotive exhaust systems

This study investigates the corrosion properties of 0Cr11Ti and 0Cr11NbTi ferritic stainless steels(FSS) for automotive exhaust systems.The results indicate that the base metal and weld seam of 0Cr11NbTi steel exhibit better intergranular and condensate corrosion resistant properties because carbon and nitrogen are stabilized by Nb and Ti,and the precipitation of Cr carbide is retarded in grain boundaries.     

奥氏体耐热不锈钢的焊接实践

通过对奥氏体耐热不锈钢的焊接性分析，提出奥氏体耐热不锈钢焊接应采取的焊接工艺及应注意的问题．     

抗晶间腐蚀奥氏体不锈钢的晶界工程

Sensitization by chromium depletion due to chromium carbide precipitation at grain boundaries in austenitic stainless steels can not be prevented perfectly only by previous conventional techniques, such as reduction of carbon content, stabilization-treatment, local solution-heat-treatment, etc. Recent studies on grain boundary structure have revealed that the sensitization depends strongly on grain boundary character and atomic structure, and that low energy grain boundaries such a~ coincidence-site-lattice (CSL) boundaries have strong resistance to intergranular corrosion. The concept of grain boundary design and control has been developed as grain boundary engineering (GBE). GBEed materials are characterized by high frequencies of CSL boundaries which are resistant to intergranular deterioration of materials, such as intergranular corrosion. A thermomechanical treatment was tried to improve the resistance to the sensitization by GBE. A type 304 austenitic stainless steel was cold-rolled and solution-heat-treated, and then sensitization-heat-treated. The grain boundary character distribution was examined by orientation imaging microscopy (OIM). The intergranular corrosion resistance was evaluated by electrochemical potentiokinetic reactivation (EPR) and ferric sulfate-sulfuric acid tests. The sensitivity to intergranular corrosion was reduced by the thermomechanical treatment and indicated a minimum at a small roll-reduction The frequency of CSL boundaries indicated a maximum at the small reduction. The ferric sulfate-sulfuric acid test showed much smaller corrosion rate in the thermomechanical-treated specimen than in the base material. A high density of annealing twins were observed in the thermomechanical-treated specimen. The results suggdst that the therrmomechanical treatment can introduce low energy segments in the grain boundary network by annealing twins and can arrest the percolation of intergranular corrosion from the surface. The effects of carbon content and other minor elements on optimization in grain boundary character distribution (GBCD) and thermomechanical parameters were also examined during GBE.     

Fe-17Mn-13Cr-0.3N奥氏体不锈钢的晶间腐蚀研究

用电化学动电位再活化(即EPR)法研究了Fe-17Mn-13Cr-0.3N奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀的程度.通过改变敏化时间和敏化温度,研究了不同的时间和温度对不锈钢的耐晶间腐蚀性能的影响,并结合Thermo-calc相图进行分析.结果表明在一定温度下,Ra值随时间变化的基本趋势都是先逐渐增大,达到1个峰值然后开始下降,Fe-17Mn-13Cr-0.3N奥氏体不锈钢种在750 ℃左右敏化时晶间腐蚀倾向最严重,不同于一般的Cr-Ni奥氏体钢种.w(Cr)太低,即使w(C)低于0.02 %,而且在没有碳化物析出的情况下,也会有严重的晶间腐蚀倾向;在w(Cr)为13 %以上,w(C)为0.065 %左右时,晶间腐蚀倾向不明显;氮有利于防止晶间腐蚀的发生,却对抗选择性腐蚀不利.     

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。     

奥氏体不锈钢夹杂物控制工艺技术探讨

奥氏体不锈钢中的夹杂物影响钢材的抗腐蚀性能,对塑性、韧性和抗疲劳性能均有不利的影响。叙述了中航上大高温合金材料有限公司采用EAF+AOD+LF生产奥氏体不锈钢时夹杂物控制的主要工艺,分析了夹杂物的主要来源与产生机理,工艺设计时对冶炼过程夹杂物的控制进行了系统的策划。通过加强原辅材料控制,优化AOD脱氧制度,LF精炼采用钙处理和弱搅拌工艺对夹杂物进行变性处理,模铸浇注采用氩气保护浇注等技术手段,最终实现了钢中各类夹杂物含量的降低和稳定控制,满足了核电、压力容器等高端不锈钢管坯的质量要求。     

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。     

超级奥氏体不锈钢的发展

日益增长的工业需求推动着超级奥氏体不锈钢的研发,以研发时间为序阐述超级奥氏体不锈钢3个发展阶段。第1个阶段主要是为解决硫酸介质环境的耐腐蚀性而开发的不锈钢;第2个阶段是在第1阶段研发钢的基础上添加质量分数约为0.2%的N元素、并将Mo元素质量分数增加到约6%而研发的几种耐腐蚀性能良好的超级奥氏体不锈钢;第3个阶段是在6%Mo钢的基础上将Cr、Mo、N含量都进行较大幅度的提高,其中Mo元素质量分数增加到约7%,N元素质量分数控制在0.5%左右,并加入适量Mn元素而研发出耐腐蚀性优异的超级奥氏体不锈钢。阐述了超级奥氏体不锈钢研发过程中的2个重要技术,即炉外精炼与氮合金化技术,并展望了超级奥氏体不锈钢的未来发展及推广应用。     

表面状态对核级316LN不锈钢电化学腐蚀行为的影响

表征了打磨态和机械抛光态316LN不锈钢表面的粗糙度、表面残余应变和表面电子功函数的分布,并研究了打磨态和机械抛光态样品在硼酸盐溶液中电化学腐蚀行为的差异.与机械抛光态316LN不锈钢相比,打磨处理后样品表面较为粗糙,且表面的微观残余应变较大,近表面产生约50μm的加工硬化层.表面粗糙度和微观应变的增加引起打磨态表面电化学活性的增大,从而促进316LN不锈钢在硼酸盐溶液中腐蚀.机械抛光处理降低了表面钝化膜的载流子密度(供体和受体),并增大了钝化膜的阻抗,提高了钝化膜的致密性和保护性,能够有效抑制金属的进一步腐蚀.