双相不锈钢局部失效行为的跨尺度研究

• 作 者: 王成
• 出 处: 江苏科技大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 双相不锈钢 点蚀 应力腐蚀 宏观电化学 微观电化学

2205双相不锈钢(DSS)由铁素体相和奥氏体相组成,其具有优异的力学性能和耐腐蚀性能被广泛应用于海洋、石油化工等行业。双相不锈钢具有极佳的耐均匀腐蚀性能,但其在特定的环境下易发生点蚀与应力腐蚀开裂等局部腐蚀。点蚀与应力腐蚀开裂由于其不可预测性,往往会导致难以估量财产损失。所以,研究双相不锈钢局部腐蚀失效有很大的实际与理论意义。本文通过宏观电化学、扫描开尔文探针、扫描振动参比电极,慢应变应力腐蚀实验(SSRT)研究2205双相钢微观组织对其耐蚀性的影响。通过电化学工作站与扫描开尔文探针研究不同固溶处理后双相不锈钢局部耐蚀性,结果表明,当固溶温度为950℃时,σ相的析出导致双相不锈钢局部耐蚀性的降低。当固溶温度处于1000℃至1200℃之间时,双相不锈钢中只有铁素体与奥氏体两相,局部耐蚀性差距不大。对扫描开尔文探针结果进一步研究表明局部耐蚀性与双相不锈钢中两相比例及合金元素的分配系数有关。通过电化学工作站与扫描振动电极研究双相不锈钢耐点蚀性能,循环伏安测试结果显示,1050℃固溶处理的双相不锈钢的点蚀敏感性较低,而其余固溶处理的不锈钢耐点蚀性能有所下降。950℃固溶处理试样受Cl~-浓度影响较大,点蚀电位降低近乎线性。扫描振动电极结果表明,950℃时,其阳极反应总电位最大,点蚀最易发生。通过慢应力拉伸研究双相不锈钢耐应力腐蚀性能,结果表明,950℃固溶处理试样韧性损失较大,其余试样在3.5%NaCl溶液中韧性损失较小。对裂纹进一步研究表明,奥氏体对裂纹的扩展具有阻碍作用。快慢极化结果表明阳极范围内没有明显的应力腐蚀敏感区间。