2304双相不锈钢和中低Cr铁素体不锈钢腐蚀研究

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不锈钢具有优良的力学、化学和工艺性能,而且具有强度高、质量轻和优异的耐蚀性能,因而获得广泛的应用。然而,不锈钢的“不锈”是相对的,其耐腐蚀性是一个特定范围内的概念。不锈钢局部腐蚀(如点蚀、晶间腐蚀)是制约其应用的一个重要原因。这类腐蚀因为隐蔽性强、破坏性大,而被广泛重视和深入研究。就不锈钢而言,研究重点之一就是研究材料成分、加工工艺、热处理制度以及焊接工艺等对其腐蚀抗力的影响规律及机理,以及各类局部腐蚀评价方法研究。本文以双相不锈钢2304、铁素体不锈钢B436L、B429和B439L为研究对象。针对双相不锈钢2304,研究在高温1350-800℃之间冷速对其微观组织演变和点蚀性能的影响;针对铁素体不锈钢B436L、B429和B439L,主要研究了中铬铁素体不锈钢晶间腐蚀评价方法及其晶间腐蚀敏感性。主要成果如下:(1)研究了焊接热循环1350-800℃变温过程中冷速对2304高温热影响区的影响,发现随着冷速下降(从100℃/s到10℃/s),奥氏体相含量从27.6%增加到35.0%,临界点蚀温度(CPT)从15℃升高到19℃,金相显微观察表明点蚀优先发生在铁素体相,说明铁素体相是弱相;阐明了点蚀规律是由铁素体相的耐点蚀当量(PREN)始终低于奥氏体相且铁素体相的PREN随着冷速逐渐下降导致的;揭示了冷速影响替代原子型合金元素扩散过程的本质原因;(2)优化了中Cr铁素体不锈钢晶间腐蚀双环动电位再活化(DL-EPR)评价方法。DL-EPR评价中Cr铁素体不锈钢B436L晶间腐蚀敏感性的最优化参数为:溶液介质0.8mol/LH2S04+0.05mol/L KSCN,溶液温度为30℃,扫描速率为1.66mV/s; DL-EPR评价低Cr铁素体不锈钢B429晶间腐蚀敏感性的最优化介质浓度为:溶液介质0.5mol/LH2S04+0.001mol/L KSCN;铁素体不锈钢B439L晶间腐蚀优化条件为:溶液介质0.8mol/LH2S04+0.05mol/L KSCN,溶液温度为30℃,扫描速率为1.66mV/s,并且在550℃敏化1h可以得到比较好的晶间腐蚀敏化。DL-EPR测试后的腐蚀形貌验证了DL-EPR的可靠性。(3)研究了低Cr铁素体不锈钢B436L、B429和B439L的晶间腐蚀敏感性:通过低温敏化以及时效的研究初步绘制了B436L和B429的TTS(Time-temperature-sensitization)曲线。B436L和B429的鼻尖温度均为550℃.
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