抢话不同δ铁素体含量的1Cr17Ni2钢耐腐蚀性能研究
刘松
【摘 要】研究1Cr17Ni2不锈钢中不同δ铁素体相含量变化分别在FeCl3溶液和HNO3+HF溶液中的耐腐蚀行为.通过腐蚀失重率计算及光学金相显微镜、扫描电子显微镜的观察发现:在FeCl3溶液中,δ铁素体的存在减弱了1Cr17Ni2不锈钢的耐腐蚀性能,δ铁素体是优选腐蚀相;而在HNO3+HF溶液中,δ铁素体的存在增强1Cr17Ni2不锈钢的耐腐蚀性能,优选腐蚀相则变成了回火索氏体.通过表面腐蚀形貌表征可以实现反推其受到腐蚀介质环境的性质,为1Cr17Ni2不锈钢腐蚀失效与预防提供可行的方法和依据.
【期刊名称】《失效分析与预防》
【年(卷),期】2017(012)004
【总页数】4页(P265-268)
【关键词】不锈钢;δ铁素体;回火索氏体;优选腐蚀螳螂作文
【作 者】刘松
【作者单位】中航工业金城南京机电液压工程研究中心,南京 211106
人力资源课程【正文语种】中 文
【中图分类】TG172
不锈钢是目前各工业领域最为常用的一类金属材料，按相组成可分为马氏体型、奥氏体型、铁素体型、双相不锈钢等。δ铁素体往往会在一些类型的不锈钢出现，而使其性能产生一些变化[1-5]。不锈钢除了要发挥结构强度作用，更为主要的是具有良好的耐腐蚀性能。但由于多相组织结构的存在，势必会发生优选腐蚀现象(即在腐蚀介质中各相腐蚀速率存在差异)，甚至在不同的腐蚀介质中腐蚀速率发生反转性变化。如Sridhar等[6]发现高氮双相不锈钢在含有Clˉ的溶液中，存在铁素体优先腐蚀的现象；付燕等[7-8]发现，在1.5 mol/L HNO3和1.5 mol/L HNO3+0.5 mol/L FeCl3溶液中奥氏体相腐蚀电流均比铁素体相腐蚀电流大，奥氏体是优选腐蚀相；Chandra等[4]在研究双相不锈钢的电化学行为时发现400 ℃时效5 000 h 的DSS 2205钢在HCl溶液中阳极极化后点腐蚀发生于δ铁素体相。由此推想对于
响度与什么有关ppt插入图片同一多相组织结构的金属材料，腐蚀介质性质不同，优选腐蚀相会随之发生变化，其耐腐蚀性能也会发生变化。
1Cr17Ni2钢是一种具有较高强度和良好耐腐蚀性能的马氏体型不锈钢，广泛应用在航空航天、海洋船舶、化工机械、水利电力、机械制造等工业领域[9-11]。由于材料成分及冶炼工艺的影响，1Cr17Ni2钢中经常会有不同含量的δ铁素体存在[12-13]。不同含量的δ铁素体在不同腐蚀溶液中会出现不同的耐腐蚀行为。研究1Cr17Ni2不锈钢中δ铁素体含量在不同腐蚀溶液中耐腐蚀行为，并探究δ铁素体相对于其他相的耐腐蚀能力，为1Cr17Ni2不锈钢的防腐蚀应用和腐蚀预防提供依据。
1.1 试验材料及设备
试验材料取自于不同的1Cr17Ni2不锈钢棒，化学成分见表1。腐蚀溶液配方分别为：6 g FeCl3+94 mL H2O；15 mL HNO3+15 mL HF+70 mL H2O。
试验应用的设备有YJXSX2-1型智能热处理炉、Zeiss-200MAT型金相显微镜、FEI-quanta650型扫描电子显微镜、Sartorious BSA124S型高精度电子天平。
1.2 试验过程
首先在不同1Cr17Ni2不锈钢(δ铁素体含量不同)棒上用机械加工方式制取多块20 mm×20 mm×30 mm试样(30 mm方向为不锈钢棒轴向锻轧方向)进行同炉热处理。热处理采用淬火+高温回火工艺：1 020 ℃保温0.5 h，水冷；630 ℃保温2 h，水冷。A试样金相组织为回火索氏体，其他3块试样金相组织均为回火索氏体+δ铁素体，只是δ铁素体含量不同(图1)。然后把热处理后的试样加工成15 mm×15 mm×25 mm(去除热处理对表面的影响)，表面粗糙度达到0.8 μm；喷砂处
理后，同时在配方为6 g FeCl3+94 mL H2O的腐蚀液中一起浸蚀24 h后，计算腐蚀失重率。最后把相同的试样(已在FeCl3溶液腐蚀过的试样)加工成10 mm×10 mm×20 mm(确保去除腐蚀面的影响)，表面粗糙度达到0.8 μm；喷砂处理后，同时在配方为15 mL HNO3+15 mL HF +70 mL H2O的腐蚀液中一起浸蚀20 min后，计算腐蚀失重率。每次浸蚀前均用电子天平及千分尺对试样质量和尺寸进行测量；应用超声波清洗仪对浸蚀后的试样清洗完成后，再次应用电子天平进行称重。年纪的近义词
腐蚀失重率v=(W前-W后)/S表。W前为试验前试样的质量，g；W后为试验腐蚀后试样的质
量，g；S表为试验前试样的表面积，cm2。
把4块δ铁素体含量不同的试样，同时在FeCl3腐蚀溶液中一起浸蚀24 h，超声波清洗后，计算每个试样的腐蚀失重率。结果发现，随着δ铁素体含量的增多，其腐蚀失重率也增大(图2a)。把4块试样同时在HNO3+HF腐蚀溶液中一起浸蚀20 min，超声波清洗后，计算每个试样的腐蚀失重率却发现，随着δ铁素体含量的增多，其腐蚀失重率减小(图2b)。通过观察试样腐蚀后的表面形貌发现，在FeCl3腐蚀溶液中δ铁素体为优选腐蚀相，而易被腐蚀(图3a)；而在HNO3+HF腐蚀溶液中回火索氏体则变为了优选腐蚀相(图3b)。由此可知，δ铁素体含量变化会对1Cr17Ni2不锈钢耐腐蚀性能产生影响。随着腐蚀介质性质的变化，δ铁素体对1Cr17Ni2不锈钢耐腐蚀性能影响也不同。分析认为在FeCl3腐蚀溶液环境下，δ铁素体的存在减弱了耐腐蚀性；而在HNO3+HF腐蚀溶液环境下，δ铁素体的存在可以增强耐腐蚀性。分析FeCl3溶液性质认为，FeCl3溶液含有Fe3+和Clˉ，属于含有Clˉ的溶液。因此可以推断，1Cr17Ni2 不锈钢在含有Clˉ的溶液中，δ铁素体相是优选腐蚀相，对其的耐腐蚀性是不利的。在含Clˉ环境中，应使合金中不含δ铁素体或含量较少，有利其抗腐蚀。分析HNO3+HF溶液性质不难看出，其属于酸性的溶液。因此推断1Cr17Ni2不锈钢在酸性溶液中，δ铁素体对其耐腐蚀性是有利的。在酸性环境中，使用含δ铁素体较多的1Cr17Ni2不锈
钢，对其抗腐蚀是有利的。试验研究可知，δ铁素体在Clˉ环境介质腐蚀过程中易优选腐蚀，而在酸性环境中索氏体相较δ铁素体更易腐蚀，因而可以通过表面腐蚀形貌表征反推其受到腐蚀介质环境的性质，为腐蚀失效与预防提供可行的方法和依据。
1)在FeCl3腐蚀溶液中，δ铁素体的存在减弱了1Cr17Ni2不锈钢的耐腐蚀性能；而在HNO3+HF腐蚀溶液中，δ铁素体的存在增强了耐腐蚀性能。
2)1Cr17Ni2钢中δ铁素体含量对其在不同腐蚀溶液中耐腐蚀性能产生的影响，主要与优选腐蚀现象有关。在FeCl3腐蚀溶液中，δ铁素体为优选腐蚀相；而在HNO3+HF腐蚀溶液中，优选腐蚀相则变为了回火索氏体。
明朝解缙3)1Cr17Ni2不锈钢中的δ铁素体对其在Clˉ环境中的耐腐蚀性是有害的，而对其在酸性环境中的耐腐蚀性却是有利的。
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