弯曲变形对2205双相不锈钢液滴干湿循环下点蚀行为的影响

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2205双相不锈钢(DSS 2205)由于其具有强度高、塑性好及耐蚀性优良等优点而被广泛应用。但在实际应用中通常涉及到弯曲、轧制、拉伸等多种变形模式,材料在这些变形条件下会发生腐蚀,从而造成严重的危害。同时,2205双相不锈钢在高温高盐大气环境中是否发生点蚀及其点蚀的临界条件,是该类钢种广泛应用的关键参数。传统的参比电极和三电极体系在实验室电化学评价分析时,难以同时兼顾点蚀电化学过程分析与大数据统计的矛盾。因此,本文通过多液滴电位监测法模拟海洋大气苛刻环境,研究了DSS 2205在多种应变条件下的点蚀行为。实验温度为50℃,应变采用U型弯曲加工进行控制,其中冷轧态DSS 2205包括无应变、6.3%拉应变、7.1%压应变和敏化处理试样;热轧态DSS 2205包括无应变、6.3%拉应变、16.7%拉应变、7.1%压应变和25.0%压应变试样。主要研究结果如下:(1)对不同状态DSS 2205在MgCl2液滴干湿循环条件下的点蚀和再钝化临界参数进行了统计分析,结果表明:相比于无应变状态试样,冷轧态6.3%拉应变、7.1%压应变、敏化处理和热轧态6.3%拉应变、7.1%压应变均对点蚀过程起促进作用,对再钝化过程起抑制作用,均降低了试样的耐蚀性;而热轧态16.7%拉应变和25.0%压应变对点蚀过程起抑制作用,对再钝化过程起促进作用,均使得试样耐蚀性提高。(2)对不同状态的点蚀坑形貌观察和统计后发现,热轧态试样相比于冷轧态试样的点蚀坑长度、宽度普遍较小;热轧态试样在不同应变条件下点蚀坑形貌均呈现较为规则的半球状,而冷轧态无应变、7.1%压应变和敏化处理试样的点蚀坑也呈现较为规则的半球状,但冷轧态6.3%拉应变状态的点蚀坑形貌极不规则,研究后发现这种不规则形貌的形成可能是由于两相变形程度不同而导致的相择优腐蚀有关,在6.3%拉应变的作用下DSS 2205的奥氏体相优先发生腐蚀。(3)对冷轧态DSS 2205在无应变、6.3%拉应变和7.1%压应变三种状态下MgCl2液滴和溶液中的点蚀行为进行比较,结果表明:三种状态试样在液滴干湿循环得到的点蚀电位与在溶液中通过动电位极化曲线测得的点蚀电位变化趋势相吻合。其中6.3%拉应变对点蚀电位的降低程度最为明显,7.1%压应变也使冷轧态DSS 2205的耐蚀性降低;6.3%拉应变和7.1%压应变状态均使点蚀发生的概率增大,也使点蚀临界氯离子浓度分布范围增大。
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