氮的引入有助于防止或抑制合金鋼材料中邊界排放的形成,提高合金鋼材料的耐蝕性。然而,僅在金屬中存在氮或鉬不足以完全消除點(diǎn)蝕傾向。具有高自鈍化能力的熱處理鋼可以被氮和鉬合金結(jié)合在一起。這種鋼在冷變形狀態(tài)下還具有在含氯介質(zhì)中氫化過(guò)程中足夠耐開裂的特性。通過(guò)在合金鋼材料奧氏體中引入硅作為合金元素來(lái)提高奧氏體鋼的耐點(diǎn)蝕性。但硅降低了碳的溶解度,增加了碳的熱力學(xué)活性,加速了碳化物相的分離過(guò)程,從而降低了鋼的抗晶間腐蝕能力。
合金鋼材料在弱氧化環(huán)境下,硅對(duì)奧氏體鋼晶間腐蝕傾向的影響可為正或負(fù)。如所示,在含0.03% C的Kh16N15M3和Kh18N11鋼中,硅濃度的增加導(dǎo)致在650℃以上回火后弱氧化介質(zhì)中對(duì)IGC的傾向增加,而在650℃以下加熱后則下降。含硅量≥3.29%的Kh20N20鋼,含硅量不超過(guò)0.032% C,在1-100 h內(nèi),無(wú)論650℃回火時(shí)間如何,均抑制了其晶間腐蝕傾向。然而,合金鋼材料在相同的鋼(含0.015% C和0.1% P)中,當(dāng)硅含量增加到5.40%時(shí),其鈍化能力就降低了。硅對(duì)回火鋼耐蝕性影響的模糊原因是,一方面,由于加速過(guò)剩相的釋放,形成了貧鉻邊界區(qū),并促進(jìn)了這些區(qū)域的鈍化性,從而在另一方面抑制(完全或部分地)它們的選擇性溶解。由此產(chǎn)生的效果取決于這兩個(gè)因素中哪一個(gè)最普遍。
合金鋼材料盡管有大量的研究,但對(duì)于奧氏體穩(wěn)定和不穩(wěn)定的冷變形奧氏體不銹鋼,摻雜對(duì)其耐局部腐蝕性能的影響尚不清楚,在工業(yè)條件下制備了。前兩個(gè)在1噸感應(yīng)爐中熔化,第三個(gè)在5噸電弧爐中熔化,隨后進(jìn)行ESR。將截面為83 × 83 mm的鍛造棒軋制成直徑為8 mm的合金鋼材料,然后拉伸成直徑為3.0 mm和1.5 mm的坯料。對(duì)直徑為3.0 mm的工件進(jìn)行1120 ~ 1150℃的加熱淬火和水冷卻,研究其微觀組織和抗IGC性能。將直徑為1.5 mm的硬化方坯拉到直徑為0.8 mm變形率為72%的鋼絲上,從中制備樣品進(jìn)行腐蝕、力學(xué)和電化學(xué)測(cè)試。
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