不同固溶處理的2205不銹鋼在3.5%NaCl溶液中的慢應變拉伸曲線如圖4.3所示。慢應變拉伸數據得到的各相性能指標值如圖4.4和表4.2所示。
材料的應(ying)力腐蝕敏感性的強弱可以用其比值來反映:該值越大,材料的應力腐蝕敏感性越低。從圖4.4可以看出,隨著固溶處理的溫度的升高,雙相不銹鋼在空氣中的斷面收縮率先升高后下降,雙相(xiang)不銹鋼在溶液中斷面收縮率先升高后下降,以及兩者之比(ψ環境/ψ空氣)的值先升高后下降,說明隨著固溶處理的溫度從950℃升高至1150℃,雙相不銹鋼的應力腐蝕敏感性先變弱后變強。
慢(man)應(ying)變拉伸斷裂(lie)(lie)后(hou)的(de)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼的(de)斷口形(xing)(xing)貌(mao)(mao)如(ru)圖(tu)(tu)4.5所示。圖(tu)(tu)4.6為(wei)1050℃/30min 固溶處理(li)的(de)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)3.5%NaCl溶液中慢(man)應(ying)變拉伸后(hou)的(de)斷口剖面圖(tu)(tu)。從(cong)圖(tu)(tu)4.6中可以看(kan)出,雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼中的(de)斷口形(xing)(xing)貌(mao)(mao)中存在(zai)由裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen),裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)源頭(tou)在(zai)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼試樣表面,裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)由雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼表面相試樣內部延(yan)伸,并終止于奧氏體(ti),說明奧氏體(ti)對應(ying)力腐蝕的(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)擴展有一定的(de)阻礙作用。
從表4.2中(zhong)可以(yi)(yi)看(kan)出,當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)從950℃升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)1000℃時(shi),雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)收(shou)(shou)縮率從63.22956%升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)82.92134%,升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)幅值約為19%;當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)到1050℃時(shi),雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)收(shou)(shou)縮率為82.50531%;當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)為1100℃時(shi),雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)收(shou)(shou)縮率為82.67233%;進一步升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)至(zhi)(zhi)(zhi)1150℃時(shi),雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)收(shou)(shou)縮率為80.08303%.可以(yi)(yi)看(kan)出,當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)從1000℃升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)1100℃時(shi),雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)收(shou)(shou)縮率幾乎沒有變化,當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)至(zhi)(zhi)(zhi)1150℃時(shi),雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)收(shou)(shou)縮率開始下(xia)降(jiang)至(zhi)(zhi)(zhi)80.08303%,這與1150℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)和奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)分(fen)含(han)(han)量(liang)有關(guan),此時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)分(fen)含(han)(han)量(liang)為59%,而奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)分(fen)含(han)(han)量(liang)為41%,即1150℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)含(han)(han)有過量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti),以(yi)(yi)及不(bu)足量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性優的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti),導致(zhi)該固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)收(shou)(shou)縮率有所(suo)下(xia)降(jiang)。對(dui)于950℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang),其(qi)含(han)(han)有6.1%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬而脆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)σ相(xiang)(xiang),這必然導致(zhi)該固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)收(shou)(shou)縮率明顯降(jiang)低,僅為63.22956%。
從(cong)圖4.5(a)、(b)中(zhong)(zhong)可以看出,950℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)空氣中(zhong)(zhong)和(he)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)斷口(kou)均(jun)呈(cheng)現準(zhun)解理(li)(li)平(ping)面(mian)(mian);950℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)空氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)斷口(kou)局部有少量(liang)(liang)韌窩存在(zai),而(er)(er)在(zai)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)斷口(kou)幾乎是準(zhun)解理(li)(li)平(ping)面(mian)(mian),二(er)者都屬于(yu)脆性(xing)(xing)(xing)斷裂,這主要是由于(yu)大量(liang)(liang)脆性(xing)(xing)(xing)σ相(xiang)沿著晶界析(xi)出,降低了(le)材料的(de)(de)(de)耐應力(li)腐蝕性(xing)(xing)(xing)能(neng)和(he)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)。從(cong)圖4.5(e)、(f)中(zhong)(zhong)可以看出,1050℃/30min固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)空氣和(he)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)斷口(kou)都存在(zai)大量(liang)(liang)韌窩,雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing)損失較小,而(er)(er)(950℃、1000℃、1100℃、1150℃)/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)都存在(zai)較大的(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing)損失,表明1050℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具有較好(hao)的(de)(de)(de)耐應力(li)腐蝕性(xing)(xing)(xing)能(neng)。
從表(biao)4.2中(zhong)(zhong)也(ye)可(ke)以看(kan)出,950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)在3.5%NaCl溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)斷面(mian)收(shou)縮率僅為(wei)(wei)32.0158%,其ψ3.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)/空氣也(ye)僅為(wei)(wei)50.6342%,表(biao)現出很強的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)感(gan)性,具有差的(de)(de)(de)(de)(de)耐應力腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)。而1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)在3.5%NaCl 溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)斷面(mian)收(shou)縮率達(da)到 76.34294%,且(qie)其43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)/空氣也(ye)達(da)到92.5971%,幾乎無應力腐(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)感(gan)性,表(biao)現出較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐應力腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)。1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)43.5%NaCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)/4空氣值為(wei)(wei)69.7453%,與1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)相比(bi)較(jiao),有明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)下降。將(950℃、1050℃、1150℃)/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)微觀組織進行比(bi)較(jiao),可(ke)以看(kan)出,1150℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)百分含量(liang)(liang)為(wei)(wei)59%,比(bi)1050℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)百分含量(liang)(liang)(51.9%)高7.1%,并且(qie)950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)存在大(da)量(liang)(liang)σ相;從極化曲線的(de)(de)(de)(de)(de)分析可(ke)知,當固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度過(guo)高時,鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)百分含量(liang)(liang)升高,鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)耐點蝕(shi)(shi)當量(liang)(liang)下降,促使點蝕(shi)(shi)更易于(yu)發生;且(qie)當固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度為(wei)(wei)950℃時,大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)存在顯(xian)著降低了材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)耐點蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)。從應力腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)分析可(ke)以看(kan)出,由于(yu)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)存在,950℃/30min 固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐應力腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)比(bi)1050℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐應力腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)差,以及1150℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)量(liang)(liang)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)導致材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)耐應力腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)比(bi)1050℃/30min固(gu)(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐應力腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)(neng)有所下降。
一方面,鐵素體含(han)量(liang)升高,材料耐(nai)(nai)點蝕(shi)當(dang)量(liang)下降,點蝕(shi)更易發生(sheng),導致鈍化膜性(xing)能(neng)(neng)不穩定和(he)(he)易破裂,耐(nai)(nai)應力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)變差(cha);另一方面,σ相的(de)(de)(de)產生(sheng)使(shi)其周圍存在貧鉻區,降低材料耐(nai)(nai)點蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng),同時(shi)使(shi)得材料的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)下降。而1050℃/30min固(gu)溶(rong)處(chu)理的(de)(de)(de)雙相不銹(xiu)鋼中的(de)(de)(de)兩相比例接近1:1,同時(shi)具有較(jiao)好的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)和(he)(he)較(jiao)好的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)應力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)。
從以上分析可以看(kan)出,點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)和(he)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)存在某種關系(xi),即點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)會促進應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng),而提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)(de)耐點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能也能夠提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)(de)耐應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能。應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)陽極溶解理(li)論(lun)認(ren)為,應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)與材料(liao)表面氧化膜(mo)的(de)(de)形成一破(po)裂(lie)有(you)關。點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)破(po)壞鈍化膜(mo)的(de)(de)完整性(xing),促進了應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固溶態的2507雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)室溫下在3.5%NaCl溶液中的SSRT結果如圖4.7和表4.3所示。從整體能夠獲得隨固溶處理溫度的增高DSS2507的抗拉強度表現為先降低后上升的變化趨勢,1000℃時抗拉強度是888.36MPa,1100℃時抗拉強度減小成875.886MPa,隨固溶熱處理溫度繼續增高到1200℃抗拉強度又上升至905.562MPa.從應變量(試樣標距部分的拉伸量)的角度看隨固溶熱處理溫度的上升應變量呈先變大后減小的趨勢,固溶溫度為1000℃時斷裂應變為11.0487mm,當固溶溫度升高到1050℃時斷裂應變升高到11.1307mm,而固溶熱處理溫度的繼續上升又導致斷裂應變開始減小,1200℃時減小到10.0628mm.導致以上現象出現的原因在于固溶熱處理溫度處于1000~1050℃之間時,抗拉強度受材料組織再結晶完全程度的影響,在該溫度范圍內2507雙相不銹鋼的組織再結晶完全程度提高,并且在該溫度范圍內起著主導作用所以剛的強度下降韌性升高;1050~1200℃之間材料的兩相組織轉變發揮著核心影響作用,鐵素體α相量隨固溶熱處理溫度增高漲幅較大而奧氏體γ相量卻降低,又由于鐵素體α相是bcc結構奧氏體γ相是fcc結構,在室溫條件下前者強度高于后者,所以1050~1200℃范圍內鋼的強度變高而韌性減小。
雙(shuang)相(xiang)鋼亞洲歐美色綜合一區二區在線:應力腐蝕開裂敏感性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)弱能(neng)(neng)(neng)夠(gou)通過斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(tb)來反映(ying):該值越大(da)(da),表明雙相(xiang)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)SCC敏感性(xing)(xing)越低(di),抵抗SCC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)更強(qiang)。從表4.3可以看出 DSS2507的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(tb)隨(sui)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)熱(re)處理(li)(li)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升呈先變(bian)大(da)(da)后減(jian)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)走勢。當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)溫(wen)度(du)為(wei)1000℃時(shi)(shi)(shi)(shi),DSS2507中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)跟(gen)(gen)(gen)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)這(zhe)(zhe)兩(liang)相(xiang)相(xiang)界處有(you)σ相(xiang)析出,由于σ相(xiang)硬(ying)而脆,且其周圍存(cun)在(zai)貧鉻區(qu),σ相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)能(neng)(neng)(neng)夠(gou)顯著(zhu)降(jiang)低(di)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),根據應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)極溶(rong)(rong)(rong)解(jie)機理(li)(li)可知,SCC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發生(sheng)跟(gen)(gen)(gen)鈍化(hua)膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“破裂(lie)(lie)-修復-破裂(lie)(lie)”過程有(you)關聯。σ相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析出使其所(suo)在(zai)區(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)膜變(bian)得薄弱,因(yin)此(ci)經過1000℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試樣易發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂(lie)(lie),并且從表4.3也可以看出1000℃時(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(tb)較(jiao)低(di)為(wei)30.42h;1050℃時(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(tb)值最大(da)(da)為(wei)31.33h,這(zhe)(zhe)說(shuo)(shuo)明經過1050℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處理(li)(li)30min的(de)(de)(de)(de)(de)(de)DSS2507的(de)(de)(de)(de)(de)(de)SCC敏感性(xing)(xing)較(jiao)低(di),有(you)較(jiao)優的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)SCC能(neng)(neng)(neng)力(li)(li),這(zhe)(zhe)跟(gen)(gen)(gen)其有(you)較(jiao)優的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗點蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)以及(ji)鋼中兩(liang)相(xiang)均勻分布有(you)關;隨(sui)著(zhu)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)溫(wen)度(du)繼(ji)續(xu)升高(gao)至1200℃,斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(tb)又(you)(you)逐(zhu)(zhu)(zhu)漸(jian)減(jian)小,1200℃時(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(tb)降(jiang)低(di)到28.47h,這(zhe)(zhe)說(shuo)(shuo)明材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)降(jiang)低(di)。這(zhe)(zhe)是因(yin)為(wei)當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)熱(re)處理(li)(li)溫(wen)度(du)繼(ji)續(xu)上(shang)升至1200℃時(shi)(shi)(shi)(shi)鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)相(xiang)量(liang)(liang)逐(zhu)(zhu)(zhu)漸(jian)增(zeng)高(gao)而奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)量(liang)(liang)逐(zhu)(zhu)(zhu)漸(jian)減(jian)少,又(you)(you)因(yin)為(wei)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)比奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)差,進(jin)而導致在(zai)高(gao)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)溫(wen)度(du)下DSS2507的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)破裂(lie)(lie)敏感性(xing)(xing)增(zeng)強(qiang),具體(ti)變(bian)現為(wei)斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(tb)降(jiang)低(di)。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固(gu)溶(rong)(rong)態的(de)(de)(de)(de)(de)2507雙相不銹鋼(gang)(gang)室溫(wen)下(xia)于3.5%NaCl溶(rong)(rong)液(ye)介(jie)質中的(de)(de)(de)(de)(de)SSRT斷口(kou)形貌如(ru)(ru)圖(tu)4.8所示(shi)。從圖(tu)4.8中能夠較為清晰地獲得五種(zhong)固(gu)溶(rong)(rong)態下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)DSS2507拉伸(shen)斷口(kou)都(dou)具(ju)有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)韌窩,都(dou)表(biao)(biao)(biao)現為韌性(xing)(xing)(xing)斷裂。圖(tu)4.8(a)雖然表(biao)(biao)(biao)現為韌性(xing)(xing)(xing)斷裂,但是有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)準解理斷裂面的(de)(de)(de)(de)(de)出現,有(you)脆性(xing)(xing)(xing)斷裂的(de)(de)(de)(de)(de)傾向(xiang),這說(shuo)明1000℃下(xia)DSS2507的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)SCC能力(li)較弱,容易(yi)發生(sheng)SCC;隨著固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度升高至(zhi)1050℃,如(ru)(ru)圖(tu)4.8(b)所示(shi),鋼(gang)(gang)斷面上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)韌窩數量最(zui)多且(qie)密集(ji)表(biao)(biao)(biao)明其應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感(gan)性(xing)(xing)(xing)最(zui)弱,即(ji)該固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度下(xia)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)破(po)裂敏(min)感(gan)性(xing)(xing)(xing)較弱;隨著固(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)繼續(xu)升高,如(ru)(ru)圖(tu)4.8(c)~(e)所示(shi),鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing)損(sun)失變大,韌窩數量減小且(qie)密集(ji)度減弱,表(biao)(biao)(biao)明雙相不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)破(po)裂敏(min)感(gan)性(xing)(xing)(xing)又增強(qiang)。
這(zhe)與(yu)表4.3中斷裂(lie)時的應(ying)(ying)(ying)變測試(shi)結果是(shi)相(xiang)對(dui)應(ying)(ying)(ying)的。雙相(xiang)不銹鋼的應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕類型是(shi)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)溶(rong)解(jie)型,跟其耐孔蝕能(neng)力有(you)著(zhu)較為(wei)(wei)密切(qie)的聯系。當鋼表面(mian)的氧(yang)化(hua)膜(mo)被破(po)壞(huai)形成蝕孔裸(luo)露出新(xin)鮮(xian)(xian)表面(mian),該表面(mian)與(yu)其他覆(fu)蓋(gai)有(you)氧(yang)化(hua)膜(mo)的表面(mian)形成大陰極(ji)(ji)(ji)小陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)的腐(fu)蝕電池(裸(luo)露出的新(xin)鮮(xian)(xian)表面(mian)為(wei)(wei)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji),鋼表面(mian)覆(fu)蓋(gai)有(you)氧(yang)化(hua)膜(mo)的表面(mian)為(wei)(wei)陰極(ji)(ji)(ji)),金屬發生陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)反應(ying)(ying)(ying),金屬原子溶(rong)解(jie)成為(wei)(wei)離子,形成裂(lie)紋(wen)。裂(lie)紋(wen)朝著(zhu)縱(zong)深方向處發展同時又因(yin)為(wei)(wei)應(ying)(ying)(ying)力主要分(fen)布在裂(lie)紋(wen)尖端處,進而導(dao)致(zhi)裂(lie)紋(wen)周圍區域產(chan)生塑性形變,陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)電位下(xia)降提高了陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)溶(rong)解(jie)速(su)度,最終導(dao)致(zhi)裂(lie)紋(wen)的擴大。
根據第3章對2507雙相不銹鋼電化學性能的研究結果可知,隨固溶熱處理度的增高2507雙相不銹鋼抗點(dian)蝕能力呈先增強后下降的變化趨勢,1050℃時鋼中的鐵素體相跟奧氏體相這兩相分布較均勻且兩相比例約為1:1,鋼表面保護膜穩定性較好,產生點腐蝕的電位較高,不利于促進裂紋的發展,進而該固溶溫度下2507雙相不銹鋼有較好的抗應力腐蝕開裂性能,這跟SSRT所得結果是相同的。總之,固溶熱處理溫度為1050℃時 DSS2507的抗SCC能力較強。
固溶態為1050℃的2507雙相不銹鋼在3.5%NaCl溶液中的拉伸斷口腐蝕形貌如圖4.9所示,圖中深色組織是鐵素體α相、淺色是奧氏體γ相。從圖4.9中可以看出裂紋優先在鐵素體α相上傳播,終止于奧氏體γ相,且裂紋迂回過奧氏體γ相后繼續會在鐵素體α相中繼續傳播,這表明奧氏體γ相對鐵素體α相中裂紋的傳播有一定的抑制作用,這種現象稱為致鎖(Keying)效應。這主要是由于首先鐵素體α相為陽極,優先在腐蝕介質中發生腐蝕因而裂紋優先在鐵素體α相上發生和傳播;其次奧氏體γ相相對于鐵素體α相來說硬度及屈服強度都偏低、延展性能較好,奧氏體γ相比鐵素體α相更易發生形變且形變能較大,所以在鐵素體α相中發展的裂紋遇到奧氏體γ相時其尖端形變帶的應力會受到一定的緩和,進而對鐵素體α相中裂紋的傳播有一定的抑制作用。因此,應力腐蝕破裂裂紋優先在鐵素體α相上傳播,終止于奧氏體γ相。