眾所周知,異相共存是容易形成微電池并加速腐蝕的,雙相不銹鋼也不例外。但存在許多影響因素,并非在所有情況和介質條件下均會發生。雙(shuang)相不銹鋼(gang)因含有較高的鉻和一定量的鎳、鉬、銅等元素,在一定溫度下,鋼中固溶的元素在兩相間的分布將達到相應的平衡,而且還與相比例等有關。雙相不銹鋼的耐蝕性,主要取決于鈍化元素的含量及其在兩相中的分配。如果兩相在一定條件的介質中均產生鈍化,便可避免發生相選擇性腐蝕。一般來說,雙相不銹鋼的耐腐蝕性能,大體同含鉻、鉬量相當的高鉻鐵素體型或鉻鎳奧氏體型不銹鋼接近,并受相比例所左右;其耐晶間腐蝕(shi)性能優于上述單相組織的不銹鋼,具有更好的抗敏化性能;抗應力腐蝕(shi)性能,在低應力條件下比普通18-8類奧氏體不銹鋼優良。這是雙相不銹鋼受到重視和廣泛應用的重要原因。某些雙相不銹鋼具有良好的耐點腐蝕等性能,這是因為含有高的鉻、鉬等元素之故,而非來源于雙相組織的因素。但雙相不銹鋼所具有的良好抗應力腐蝕和抗敏化性能,則直接同雙相組織結構的敏感性相關。其腐蝕機理簡述如下:


1. 雙相不銹(xiu)鋼的晶間腐蝕


  奧氏體(ti)(ti)(ti)-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)比碳(tan)(tan)含(han)(han)量(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕敏感性低(di)的(de)(de)(de)原因(yin),同存在一定數量(liang)的(de)(de)(de)最好(hao)是均勻彌散分布(bu)的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有關。一般來說,奧氏體(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)成(cheng)元(yuan)素,如(ru)碳(tan)(tan)等多富集(ji)于y相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong);而(er)(er)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)成(cheng)元(yuan)素,如(ru)鉻(ge)、鉬(mu)等則(ze)(ze)富集(ji)于α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)。當(dang)敏化(hua)(hua)(hua)加(jia)熱時,富鉻(ge)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)最易于在兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界面(mian)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一側形(xing)(xing)核,從而(er)(er)大(da)大(da)減少(shao)了(le)(le)沿奧氏體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒(li)之間(jian)界碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)(de)析出(chu)(不(bu)僅形(xing)(xing)成(cheng)速度(du)慢且(qie)因(yin)數量(liang)很少(shao),難以構成(cheng)連(lian)(lian)續(xu)網狀)。鉻(ge)在鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)不(bu)僅因(yin)富集(ji)含(han)(han)量(liang)高,而(er)(er)且(qie)擴(kuo)散速度(du)比在奧氏體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)快得多,均不(bu)易產生貧(pin)鉻(ge)或(huo)有利(li)于迅速補充而(er)(er)消除(chu)易遭受(shou)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)貧(pin)鉻(ge)區。當(dang)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)量(liang)不(bu)大(da)時,α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以孤島狀被(bei)奧氏體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒(li)所包圍。即(ji)使被(bei)腐(fu)蝕也因(yin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互未(wei)能連(lian)(lian)接成(cheng)網絡(luo)不(bu)致造成(cheng)更大(da)的(de)(de)(de)危險。隨著彌散鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)量(liang)的(de)(de)(de)增加(jia),晶(jing)界總(zong)面(mian)積提高(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)降(jiang)低(di)了(le)(le)晶(jing)界碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)析出(chu)濃度(du))和鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界及其內側能夠吸(xi)收(shou)更多的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu),當(dang)達到一定的(de)(de)(de)極(ji)限α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)以上時,可以消除(chu)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕傾向。因(yin)此,控制(zhi)適宜的(de)(de)(de)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例,防止α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)聚集(ji)長大(da)和采(cai)取正(zheng)確(que)的(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)是十分重(zhong)要的(de)(de)(de)。過多的(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),甚至形(xing)(xing)成(cheng)連(lian)(lian)續(xu)網絡(luo),或(huo)轉變為σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或(huo)x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(取決于鉬(mu)含(han)(han)量(liang))則(ze)(ze)是十分有害的(de)(de)(de)。在強氧化(hua)(hua)(hua)性介質中(zhong)(zhong),會發生選擇性晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕。


2. 雙相不銹(xiu)鋼的應(ying)力腐蝕


  雙相不銹鋼耐應力腐蝕性能,隨鐵素體含量的增加而提高。其α和γ相的最佳平衡比例,隨鋼種(成分、熱處理)和介質等條件不同而異。一般來說,如廣泛使用的60年代瑞典投產的Sandvik 3RE60(相當我國00Cr18Ni5Mo3Si2及其改進型)抗應力腐蝕不銹鋼,1975年以前資料,最佳a相占60%,1975年后改為50%。國內外多數實用的耐應力腐蝕不銹鋼屬于鐵素體-奧氏體類型。過高的鐵素體含量,會使高鉻鐵素體不銹鋼固有的缺點更趨明顯化。


  雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)耐氯化物應力(li)腐蝕性能與(yu)普通18-8奧氏體不(bu)銹鋼(gang)相(xiang)比(bi),只有(you)在(zai)(zai)低(di)應力(li)下才顯示出一(yi)定(ding)的優越性。在(zai)(zai)高應力(li)作用下則區別不(bu)大或基本(ben)相(xiang)同。


  對雙相不銹(xiu)鋼耐應力腐蝕特點可以做出以下解釋:


    a. 雙相不銹(xiu)鋼具有比普通奧氏體不銹(xiu)鋼更高的屈(qu)服(fu)強度;


    b. 第二相(xiang)的存在對裂(lie)紋擴展有機械阻(zu)礙(ai)作(zuo)用(yong)(yong)。如(ru)裂(lie)紋起(qi)源(yuan)于奧氏體基體,一旦(dan)擴展至α相(xiang),在低應(ying)力作(zuo)用(yong)(yong)下(xia),鐵(tie)素體內難以產生滑移,裂(lie)紋擴展被(bei)阻(zu)止,而在高應(ying)力作(zuo)用(yong)(yong)下(xia),裂(lie)紋容易貫穿鐵(tie)素體相(xiang),失去阻(zu)礙(ai)效果(guo);


   c. α相電位相對于y相較負,為陽極,對奧氏體起了電化學陰極保護作用等。還有多種解釋,目前尚未統一。