熱處理對S32205不銹鋼管耐腐蝕性能有怎樣的影響?
時間:08/12/2022 17:18:53熱處理對S32205不銹鋼管耐腐蝕性能有怎樣的影響?2205雙相不銹鋼是一種典型的含N、超低碳、雙相鐵素體奧氏體不銹鋼的典型雙相不銹鋼,由于其優(yōu)異的耐腐蝕性、良好的強度和韌性、良好的冷熱加工性和成形性以及良好的可焊性,已成為目前最常用的雙相不銹鋼材料,在許多領域具有替代奧氏體不銹鋼的趨勢。針對2205雙相不銹鋼在不同熱處理狀態(tài)下的兩相比例及耐蝕性差異進行了分析。
2205雙相不銹鋼在二次熱處理后的鐵素體含量與在1000℃下進行再固溶處理后的鐵素體含量相差大于10%。
通常2205雙相不銹鋼在正常固溶狀態(tài)下鐵素體含量為40%~50%;由表1可知,經(jīng)再固溶處理后的2205雙相不銹鋼鐵素體含量約為47%,,在通常范圍之內(nèi)。
二次熱處理是造成鐵素體量下降的主要原因。2205雙相不銹鋼在由1300℃空冷至室溫的過程中,鐵素體相逐漸向奧氏體相及其它相轉變,直至相變結束溫度終止。相變結束溫度要低于固溶溫度,因此在固溶溫度以下還要有部分鐵素體相的轉變,這就造成了鐵素體相含量的偏低。1000℃固溶處理(保溫20分鐘)對相比例的影響不大。
2205雙相不銹鋼經(jīng)二次熱處理后的耐蝕性明顯下降。這與二次熱處理過程中的相轉變有直接關系。
2205雙相不銹鋼經(jīng)過二次熱處理后耐蝕性降低的主要原因認為有兩點,即相比例的變化和熱處理過程中的析出物。兩相比對點蝕性能的影響主要與合金元素在相中的變化有關。點蝕電位與奧氏體含量密切相關,隨著奧氏體含量的增加,鋼的點蝕電位減小。腐蝕坑只出現(xiàn)在鐵素體晶粒的奧氏體相,鐵素體相的鉻含量隨鋼中的奧氏體含量的增加而增加,而晶界和晶內(nèi)的鉻含量相對降低,但晶界的鉻含量為高于晶內(nèi)奧氏體相,鎳含量在兩相中的分布相反,晶界比較高。晶粒中的奧氏體相鎳含量較低,但晶粒中的奧氏體相鉬含量隨鋼中的奧氏體含量變化不大。同樣,晶界和晶粒中奧氏體相的鉬含量相同??梢钥闯?,由于奧氏體相中的鉻含量低于鐵素體相的鉻含量,并且顆粒內(nèi)奧氏體相的鉻含量低于晶界中的鉻含量,所以在顆粒內(nèi)奧氏體相中優(yōu)選蝕刻的孔。在兩相的比例下,奧氏體含量的比例越高,點蝕的可能性就越大。實驗結果與理論分析結果吻合較好。熱處理過程中的其它析出相也是2205雙相不銹鋼耐點蝕性能下降的可能原因之一。
2205雙相不銹鋼屬于超低碳雙相不銹鋼,它的含碳量比超低碳雙相不銹鋼還要低,相界碳化物析出量很少,甚至不能分布到所有相界上,這意味著不存在因碳化物的析出而引起貧鉻進而產(chǎn)生晶間腐蝕。65%硝酸試驗和硫酸-硫酸鐵試驗結果表明,2205雙相不銹鋼經(jīng)二次熱處理后具有明顯的晶間腐蝕傾向。在二次熱處理過程中,需要從2205雙相不銹鋼的其他相析出對耐蝕性的影響進行分析。
鉬是雙相不銹鋼中最有害的析出相,它的存在擴大了溫度范圍,縮短了鉬的形成時間,使鉬在950℃以上仍然存在,并能在幾分鐘內(nèi)析出。δ相是一種沿晶界析出的脆性相,嚴重影響不銹鋼的晶間腐蝕性能。2205雙相不銹鋼屬于含鉬的雙相不銹鋼,其從1300℃緩慢冷卻至室溫過程中不可避免地要析出δ相。而2205雙相不銹鋼經(jīng)再固溶處理后可基本消除該析出相,保證其具有良好的耐蝕性??梢钥闯?205雙相不銹鋼經(jīng)再固溶處理后的耐蝕性要明顯好于經(jīng)二次熱處理后的耐蝕性。
結語
二次熱處理使2205雙相不銹鋼鐵素體含量顯著降低,并析出了其它有害相,這是其耐蝕性明顯下降的主要原因。