时效处理对铸造SAF2906特超级双相不锈钢析出相及耐蚀性的影响

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铸造SAF2906特超级双相不锈钢是新开发的含高Cr、N的钢种且具有高强度和优异耐蚀性,但对时效后该材料的析出相耐蚀性的影响鲜见报道。本文利用OM、SEM、XRD、TEM和电化学实验等手段,研究了时效处理对铸造SAF2906特超级双相不锈钢析出相的影响,并且在人工海水、盐酸溶液、硝酸溶液三种介质中探索析出相对耐蚀性的影响规律。1050℃固溶后的材料在350-550℃温区时效120min,在350-470℃区间,马氏体型二次奥氏体的析出随时效温度升高而增多,并在470℃达到最大值,在500-550℃区间析出量减少;在450-550℃温区时效240min,随着温度升高,马氏体型二次奥氏体的析出量增多并在550℃析出达到最大;450-550℃区间延长时间至600min,450℃时会在原铁素体上发生有弥散相(富铬α′相)的析出,随着时效温度增至470℃、500℃,α′相的数量增多,在550℃时只有Cr2N氮化物析出。固溶后材料在700-950℃温区时效30min,700℃时有魏氏体型二次奥氏体(γ2)的析出,在750℃时σ相析出于铁素体/奥氏体晶界;在800-830℃区间,析出产物主要是γ2+σ共析组织,在850-870℃区间,γ2和σ相以直接从铁素体中析出为主,在900-950℃区间,除了σ相还有Cr2N氮化物的析出。在750-850℃区间σ相析出随温度升高而增多,而在870-950℃区间σ相析出量先增加,后减少,在900℃时析出量达到峰值。在830-950℃温区时效4-30min,830℃时效8min会析出σ相;温度升高至850℃,时效4min就有σ相的析出;在σ相析出的830-950℃区间,在固定温度下,σ相析出量随时效时间的延长而增大,而且在900℃时效30min时σ相析出为最大值。在350-470℃温区时效120min,马氏体型二次奥氏体的析出使得钝化膜成分不均一而易于受到侵蚀,耐蚀性降低;在470℃时析出最多,因而腐蚀电流密度最高,耐蚀性最差;在700-950℃温区时效30min,700℃时效析出的魏氏体型二次奥氏体导致钝化膜的保护性降低,750-950℃时效析出的σ相造成周围形成贫Cr区,使耐蚀性下降,900℃时效σ相析出量最多;材料耐蚀性最差。450℃时效600min析出富Cr相α′,其周围形成贫Cr区导致钝化膜容易被破坏,随温度升高至470℃、500℃时析出增多而耐蚀性变差;在550℃时Cr2N析出使得耐蚀性最差。时效后材料在人工海水、盐酸和硝酸中腐蚀规律一致,在1mol/L盐酸溶液的钝化区最窄,腐蚀电流密度最高,容抗弧直径最小,耐蚀性最差;1mol/L硝酸溶液次之,在人工海水中耐蚀性最好。
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