双相不锈钢2605N与铁素体不锈钢Cr30的
腐蚀性能
1024?
铸造
FOUNDRY
Oct.2010
VOI.59NO.1O
双相不锈钢26O5N与铁索体不锈钢Cr30的腐蚀性能
鲍崇高，潘继勇:
(1.西安交通大学材料科学与工程学院，陕西西安710049;2.沈阳铸造研究所，辽宁沈阳110022)
市政道路工程施工摘要：以双相不锈iN2605N和铁素体不锈钢Cr30~研究对象，比较了两种材料的显徽组织与力学性能，并分别进行了
化学浸泡腐蚀试验和含3.5%NaCl溶液的电解腐蚀试验，分析了试验材料的腐蚀失效形式.化学浸泡腐蚀试验结果表
明,Cr30的腐蚀速率是2605N的7倍多；电解腐蚀试验揭示了2605N腐蚀失效的主要形式是小孔腐蚀，而Cr30的腐蚀失
效形式同时包含晶界腐蚀和小孔腐蚀；双相不锈钢材料中合金元素形成致密的氧化膜(Cr:O,NiO等)是其耐腐蚀性
能优越的主要原因，而Cr30材料中基体与碳化物间存在的电位差引起相界腐蚀，并且碳化物的耐腐蚀性较差导致Cr30
的耐腐蚀性能变差.
关键词：双相不锈钢；铁素体不锈钢;
中图分类号:TG174.1文献标识码:
晶界腐蚀；小孔腐蚀
A文章编号:1001～4977(2010)10—1024—03
CorrosiveResistancesofDuplexStainlessSteel2605Nand FerriteStainlessSteelCr30
BAOChong—gao',PANJi—yong
(1,SchoolofMaterialsScienceandEngineering,Xi.anJiaotongUniversity,Xi'an710049,Sh aanx
China;2.ShenyangRearchInstituteofFoundry,Shenyang110022,Liaoning,China) Abstract:Ferritestainless.steelCr30andduplexstainlesssteeI2605Nwerechonasrearc h SUbjectstocomparetheirmIcrostructuresandmechanicaIproperties.Corrosiontestswith3. 5%
NaClsolutionandelectrolyticsolutionforduplexstainlesssteeI2605Nandferritestainlessst eel
Cr30werecarriedouttoanalyzethecorrosionpattern.Therearchresultsshowthatcorrosio n
rateofferritestainlesssteeICr30iS7timesasfastasthatofduplexstainlesssteeI2605Ninthe chemicaIimmersioncorrosion;themaincorrosionfailureformofduplexstainlesssteeI2605 NiS
pittingcorrosion.butpittingcorrosionandcrystaIboundarycorrosioncoexistinthecorrosio nof
跳方格ferritestainlesssteeICr30jntheelectrolyticcorrosion;superiorcorrosionresistanceof2605 N
benefitsfr0mthehighdensityf¨m(Cr203,NiO),whilethepoorcorrosionresistanceofCr30results
fr0mthecrystalboundarycorrosioncaudbythepotentiaIdifferencebetweenthecarbidean dthe
matrix,andthepoorcorrosionresistanceofthecarbides.
Keywords:duplexstainlesssteeI(DSS):ferritestainlesssteel;crystalboundarycorrosion;pi tting
corrosion
矿山，石油领域的设备及沿海建筑物，航海船体
等，所处环境氯化物含量高，因此会产生严重的冲蚀
磨损，应力腐蚀和局部腐蚀等失效口.1，实际工况中存
在着严重的冲蚀腐蚀现象，为此要求所用材料应具有
优良的耐冲蚀腐蚀性能l4-q，具有铁素体和奥氏体双相
结构的不锈钢已广泛应用于上述领域中I7.目前，国
横折钩的拼音内冲蚀磨损腐蚀材料使用量最大的传统不锈钢(90%)
难以满足上述苛刻的工况要求，如常用的0Crl8Ni9Ti
奥氏体钢，耐腐蚀性能较好，但抗磨性较差.
抗冲蚀磨损，腐蚀不锈钢材料研究具有重要的意
义和工程应用价值.本研究针对含磷化工浆料工况,
选择双相不锈钢2605N和铁素体不锈钢Cr30两种材料,
比较了试验材料显微组织与力学性能，并分别进行了
化学浸泡腐蚀试验和含3.5%NaC1溶液的电解腐蚀试
验，分析了试验材料的腐蚀失效形式，研究结果为工
业工况应用提供了良好的选材依据.
1试验材料及其力学性能
试验材料化学成分见表1.经过酸性FeC1盐酸溶
简单油画图片液侵蚀后，金相组织分布如图1所示，试验材料的x射
线衍射图谱见图2.可以看到，双相不锈钢2605N的显
微组织均为铁素体(F，白色)+奥氏体(A，灰黑
色),Cr30不锈钢的组织为铁素体(F，白色)+碳化
物(cC型),Laica图像分析仪测定的2605N的两相
基金项目：国家自然科学基金资助项目(50572087).收稿日期:2010—05～20. 作者简介：鲍崇高(1966一)，男，教授，主要从事耐磨合金材料研究.E—mail: 铸造鲍崇高等：双相不锈钢2605N与铁素体不锈钢Cr30的腐蚀性能?1025? 比例约为13.9%奥氏体和86.1%铁素体;Cr30组织中
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Cr23C型碳化物体积分数约占3.6%.表2是试验材料组
织中各相的显微硬度值，可以看到双相不锈钢组织中
两相硬度都较低(奥氏体相对较高),Cr30组织中
Cr23C型碳化物具有较高的硬度，为抗冲蚀磨损的主要
硬质相.试验材料的力学性能测试结果见表3，双相不
锈钢材料具有更好的韧性.
表1双相不锈钢2605N和铁素体不锈钢Cr30的化学成分Table1Chemicalcompositionofduplexstainlesssteel2605N andferritestainlesssteelCr30w.P/o
材料CSiMnCrNiMoCuN
2605N0.0520.850.7924.7l4.921.672-36O.13O
Cr300O】2O360482905l790012
注:P,S含量很少，所以均未化验分析.
【a)2605N(b)Cr30
图1试验材料显微组织形貌200x
Fig.1Microstructuresofthetestmaterials
Fig.2X—raypa~emsofthetestmaterials
表2试验材料显微硬度测试结果杰字五行
Table2Testresultsofmicrohardnessofthetestmaterials
表3试验材料力学性能
Table3Mechanicalpropertiesofthetestmaterials
2试验材料腐蚀试验结果与分析
2.1化学浸泡腐蚀试验
参照GB/T19291--2003标准，腐蚀试验采用增重
咳嗽吃什么药最好法.腐蚀介质选用含磷化工浆料(表4)，磷酸浆料中
含有较多的cl一,F一,SO42一等离子，腐蚀磨损比较严重, 浆料的固含量也较高(31%～34%)，冲蚀磨损也比较严
重，因此该介质较好地模拟了材料恶劣的服役环境.
其他试验条件，腐蚀温度:(81_+1)℃，腐蚀时间:72h,
冷却方式：炉冷.
试验材料的腐蚀速率比较见表5，可以看出2605N
双相不锈钢的腐蚀速率远低于Cr30铁素体不锈钢,
Cr30的腐蚀速率是双相不锈钢材料的7倍多.图3是试
验材料化学浸泡腐蚀后微观失效形貌，不锈钢材料腐
蚀表面均有起伏不平的腐蚀产物，伴有少量浅蚀坑,
腐蚀表面总体比较均匀.
表4磷酸浆料组成
Table4Compositionofphosphoricacidslurry
P205FeA1MgCIFSO42-
4Rn7R03-0404-002-041～11～1
注：浆料的固含量为31%-34%,pH1.
表5试验材料的腐蚀速率比较
Table5Comparisonofcorrosionratebetweenthe twotestmaterials
一一瑚"～：絮…踟"…
(a)2605N(b)Cr30
图3试验材料化学浸泡腐蚀后微观失效形貌
Fig.3Microstmctureofthefailuresurfaceofthetestmaterialsafter chemicaletch
2.2电解腐蚀试验
电解腐蚀是考察材料耐腐蚀性能的另一主要方法[91,
主要由阳极过程(金属溶解失去电子)，电流的流动和
阴极过程(吸收阳极电子)等三个环节组成.本试验
条件为3.5%NaC1溶液，室温.试验过程：首先调解电
压至0.4V腐蚀5min后干燥试样表面进行观察并记录,
然后调节电压为0.6V腐蚀10min后干燥试样表面进行
观察并记录，电压值不变继续腐蚀10min后干燥试样20年后的我作文400字
表面进行观察并记录(电流不可调).
当电压为0.4V腐蚀5min后，只有Cr30的电解液呈
现黄绿色，其他两组电解液观察不到有明显变化.说
