浙江至德鋼業有限公司為了研究1Cr17Mn6Ni5N奧氏體香蕉視頻app破解碼:不銹鋼管的香蕉視頻app破解碼:晶間腐蝕行為，通過光學顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XＲD)和晶間腐蝕試驗研究了其在不同敏化溫度和冷卻方式下，晶間碳化物的析出和耐晶間腐蝕性能的變化。結果表明:1Cr17Mn6Ni5N奧氏體不銹鋼管在敏化溫度區間內加熱時，晶界碳化物隨加熱溫度的上升而增加，加熱溫度為850℃左右時晶界析出碳化物最多，主要為Cr23C6和Cr7C3;在敏化溫度區間內相同加熱溫度時，水冷可顯著減少其晶界碳化物的析出;1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管對晶間腐蝕不敏感。
晶間腐蝕是香蕉視頻app破解碼:奧氏體不銹鋼應用中常見的一種局部腐蝕，產生的根本原因是熱處理、焊接或其他受熱過程中的熱循環使其晶界析出碳化物，晶界附近的鉻含量減小至小于12%而形成了“貧鉻區”，腐蝕介質的作用貧鉻區便產生晶間腐蝕。常用的202，香蕉視頻app破解碼:304不銹鋼一般在650℃左右對晶間腐蝕最為敏感，且主要晶間析出物為Cr23C6。然而，由于各種不銹鋼化學成分的差異，其晶間腐蝕敏化溫度和晶間碳化物的析出會發生變化，因而呈現出的最敏感溫度范圍也不同。
本工作通(tong)過(guo)分析不同(tong)溫度下(xia)1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管(guan)的(de)碳化物析出(chu)(chu)和晶間腐蝕，研(yan)究(jiu)了(le)不同(tong)熱循(xun)環對(dui)其(qi)碳化物析出(chu)(chu)的(de)影響(xiang)規律，并對(dui)影響(xiang)因素進行了(le)分析，以期為1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管(guan)的(de)應用提供(gong)借(jie)鑒。
一、試驗
以熱軋退(tui)火酸洗后的1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)鋼(gang)管為(wei)基材，其顯微結(jie)構為(wei)單相(xiang)(xiang)奧氏體組織，主要化學成分(fen)見表。將(jiang)1Cr17Mn6Ni5N不銹(xiu)鋼(gang)管分(fen)別(bie)加(jia)熱至450，650，850℃，保溫(wen)10分(fen)鐘，分(fen)別(bie)采用(yong)水冷(leng)和(he)空冷(leng)方式(shi)冷(leng)卻到室溫(wen)。依據GB/T4334－2008《金屬(shu)和(he)合金的腐蝕(shi)———不銹(xiu)鋼(gang)晶(jing)間腐蝕(shi)試驗方法》(E方法急(ji)性試驗)，將(jiang)其線切割成 100.0mm×20.0mm×4.5mm。用(yong)60，120號SiC金相(xiang)(xiang)砂紙逐(zhu)級打磨表面，并用(yong)無水乙醇清(qing)洗。
將(jiang)(jiang)100g符合GB/T665的(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)銅(tong)分(fen)析純溶(rong)(rong)(rong)于700mL蒸(zheng)餾水(shui)(shui)中;加入100mL符合GB/T625的(de)(de)純硫(liu)(liu)酸(suan)，用(yong)蒸(zheng)餾水(shui)(shui)稀釋至1000mL，配制成硫(liu)(liu)酸(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)銅(tong)溶(rong)(rong)(rong)液。在帶磨(mo)口(kou)的(de)(de)錐形瓶底鋪上一層純度不小于99.5%(質量分(fen)數)的(de)(de)銅(tong)屑，放入試樣;倒入硫(liu)(liu)酸(suan)-硫(liu)(liu)酸(suan)銅(tong)溶(rong)(rong)(rong)液，使試樣處于全浸泡狀態，裝上回流冷(leng)凝器，接通冷(leng)卻水(shui)(shui)，將(jiang)(jiang)溶(rong)(rong)(rong)液加熱至微沸，保持16小時后取出(chu)。
用蒸餾(liu)水(shui)沖洗掉表面腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)并用毛刷和(he)10%鹽酸清除腐(fu)蝕(shi)產物(wu)，用無(wu)水(shui)乙醇脫(tuo)水(shui)并烘干，用電(dian)子天平稱重，計算其(qi)平均腐(fu)蝕(shi)速率:
v = m1-m2A·t
式中 v———平均腐蝕速率，g/(mm2·h)
m1，m2———試樣腐蝕前后的質量，g
A———試樣工作表面積，mm2
t———試驗周期，h
采用ZWICKZ1200型萬能材料(liao)試驗機進(jin)行彎曲試驗，試樣(yang)彎曲角度為180°;用10倍放(fang)大鏡檢查(cha)彎頭處是否有因晶間腐蝕而產生的(de)裂紋，以確定1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管晶間腐蝕的(de)敏感性。
晶間腐蝕后截取金相試樣，用200mL HCl+5g FeCl3+100mL H2O 溶液浸蝕后，采用Leica金相顯微鏡觀察其顯微組織。以晶間腐蝕后的試樣為陽極，鉑電極為陰極，在35%(質量分數)HClO4的酒精溶液中電解30分鐘，收集、過濾容器底部的沉積物，通過TD-3700X射線衍射儀分析其析出物的物相。
二、結果與討(tao)論
1. 顯微組織
圖為1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管不同加熱(re)溫(wen)度空(kong)冷、水(shui)冷后(hou)晶(jing)間腐(fu)蝕的顯微(wei)組織(zhi)。由圖可以看出(chu):試(shi)樣晶(jing)界(jie)(jie)析(xi)出(chu)物隨加熱(re)溫(wen)度的上升(sheng)而(er)增加，加熱(re)溫(wen)度為850℃時，晶(jing)界(jie)(jie)析(xi)出(chu)物最多;水(shui)冷條(tiao)件下試(shi)樣的晶(jing)界(jie)(jie)析(xi)出(chu)物少于空(kong)冷試(shi)樣。
2. 晶(jing)間(jian)腐蝕速率
圖(tu)為(wei)3種(zhong)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)、2種(zhong)冷卻方(fang)式(shi)時試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)率。由(you)(you)圖(tu)可以看(kan)出(chu): 2種(zhong)冷卻方(fang)式(shi)試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)率變化趨勢相同，腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)率隨(sui)著加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)的(de)(de)(de)上升而增(zeng)加(jia)(jia)，加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)為(wei)850℃時腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)率最大(da)(da);空冷試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)率大(da)(da)于水冷試(shi)樣(yang)，加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)由(you)(you)650℃增(zeng)加(jia)(jia)到850℃時，試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)率增(zeng)加(jia)(jia)幅度(du)明(ming)顯大(da)(da)于加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)由(you)(you)450℃到650℃時的(de)(de)(de)幅度(du)。由(you)(you)此可知，1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管的(de)(de)(de)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕敏感(gan)性隨(sui)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)的(de)(de)(de)升高而增(zeng)加(jia)(jia)。
3. 析出物(wu)的(de)物(wu)相
圖為3種加熱溫度空冷、水冷后試樣的晶間析出物的XRD分析結果。由圖可以看出，試樣晶間析出物主要為Cr23C6和Cr7C3。
圖為(wei)3種加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫度(du)(du)空(kong)冷(leng)、水(shui)冷(leng)后試樣的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)析出物峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)。由(you)(you)圖可以看出:空(kong)冷(leng)試樣晶(jing)間(jian)析出物的(de)(de)(de)(de)(de)峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)強度(du)(du)大于水(shui)冷(leng)試樣，2種冷(leng)卻(que)方(fang)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)強度(du)(du)變化(hua)趨勢(shi)相同;峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)強度(du)(du)隨著(zhu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升而(er)增加(jia)(jia)(jia)(jia)，850℃時峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)強度(du)(du)最大;加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫度(du)(du)由(you)(you)650℃增加(jia)(jia)(jia)(jia)到850℃時，峰(feng)(feng)(feng)值(zhi)(zhi)強度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)(jia)幅度(du)(du)明(ming)顯大于加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫度(du)(du)由(you)(you)450℃增加(jia)(jia)(jia)(jia)到650℃時的(de)(de)(de)(de)(de)幅度(du)(du)。由(you)(you)此可知(zhi)，16Cr奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)析出物在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫度(du)(du)為(wei)850℃時顯著(zhu)增加(jia)(jia)(jia)(jia)，這(zhe)與(yu)試樣晶(jing)間(jian)腐蝕速率的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢(shi)相同。
通常，鋼中含碳量降至0.03%以下即可滿足抗晶間腐蝕性能的要求，鋼中加入鈦，鈮等元素能形成穩定碳化物(TiC或NbC)，也可防止其晶間腐蝕。鋼中含有的某些合金元素也會促進碳化物的析出，如硅元素，即使在鋼中碳含量很低的情況下，它的偏析也會促使碳化物在較短的時間內析出，從而造成晶間腐蝕。因為1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管中碳含量為0.068%，硅含量為0.450%，且不含鈦和鈮等強碳化物形成元素，故在加熱保溫過程中出現了碳化物的析出。在不含鈦，鈮等強碳化物形成元素的奧氏體不銹鋼中Cr23C6為主要碳化物，而在1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管中則因碳含量較高而出現了Cr7C3。
加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)、保溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)及冷(leng)(leng)卻方式主要通過(guo)影(ying)響(xiang)碳(tan)(tan)原(yuan)子的(de)(de)(de)擴散(san)(san)而(er)影(ying)響(xiang)碳(tan)(tan)化物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)。室溫(wen)(wen)下碳(tan)(tan)在(zai)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶解度(du)(du)(du)(du)(du)(du)約(yue)為(wei)(wei)0.006%，600℃時(shi)溶解度(du)(du)(du)(du)(du)(du)約(yue)為(wei)(wei)0.030%，1000℃時(shi)約(yue)為(wei)(wei)0.180%，隨著加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)增加(jia)，碳(tan)(tan)在(zai)奧氏體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶解度(du)(du)(du)(du)(du)(du)增加(jia)。在(zai)隨后的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻過(guo)程中(zhong)(zhong)，溶解在(zai)奧氏體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)會隨著溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)降低而(er)析(xi)出(chu)(chu)(chu)，在(zai)敏化溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)區(qu)間(jian)停留(liu)時(shi)間(jian)越(yue)(yue)長，碳(tan)(tan)原(yuan)子擴散(san)(san)越(yue)(yue)充分，晶(jing)界(jie)處(chu)鉻便會與(yu)碳(tan)(tan)結合形(xing)成碳(tan)(tan)化物。冷(leng)(leng)卻速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)可以通過(guo)影(ying)響(xiang)碳(tan)(tan)原(yuan)子擴散(san)(san)而(er)影(ying)響(xiang)晶(jing)界(jie)碳(tan)(tan)化物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)，冷(leng)(leng)卻速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)越(yue)(yue)快(kuai)，碳(tan)(tan)原(yuan)子在(zai)敏化溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)區(qu)間(jian)擴散(san)(san)越(yue)(yue)不充分，晶(jing)間(jian)碳(tan)(tan)化物析(xi)出(chu)(chu)(chu)就越(yue)(yue)少。因此，在(zai)1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼(gang)管敏化溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)(400～900℃)內，加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)越(yue)(yue)高(gao)、冷(leng)(leng)卻速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)越(yue)(yue)慢，碳(tan)(tan)化物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)越(yue)(yue)多(duo)，水冷(leng)(leng)試樣的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)析(xi)出(chu)(chu)(chu)碳(tan)(tan)化物遠(yuan)少于(yu)空冷(leng)(leng)。
4. 晶(jing)間腐(fu)蝕的敏感性
1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管彎曲(qu)后雖然晶(jing)(jing)界存在黑色析出物，但表面均未產生晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)裂紋(wen)，因而對晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)不敏感(gan)。
三、結論
1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管在敏化溫度區間加熱時，晶界碳化物隨加熱溫度上升而增加，加熱溫度850℃左右時晶界析出碳化物最多，主要為Cr23C6和Cr7C3。在敏化溫度區間加熱至相同溫度時，水冷可顯著減少晶界碳化物析出。1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼管對晶間腐蝕不敏感。
