论文部分内容阅读
潮汐电站水电机组部件长期浸泡在海水中或处于盐雾弥漫的空气中，而且长期受潮水的冲击，这对结构中的金属要产生严重的腐蚀作用，如点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀。开发适合于潮汐电站水电机组部件耐海水腐蚀性能好、同时耐潮水冲击的金属材料，成为了亟待解决的关键技术。本文采用对比分析的方法，通过金相组织观察、力学性能分析、点腐蚀化学浸泡实验、电化学腐蚀实验、应力腐蚀实验探讨了合金元素C、Si、Mo、Cr含量对铸造双相不锈钢组织、力学性能及腐蚀性能的影响规律，为开发适合用于潮汐电站水电机组部件铸造双相不锈钢奠定理论基础。研究表明：随着C含量的增加，奥氏体组织先由粗大变得细小后又变得粗大，当C含量为0.032%时，组织较细小；强度、硬度随着C含量增加均降低；塑性、冲击韧性随着C含量的增加先增加后降低；耐点蚀性能、耐应力腐蚀性能随着C含量的增加先增加后降低，当C含量为0.022%时，腐蚀速率较小，为0.0653g/(m~2·h)，应力腐蚀断裂时间较大，为65.73h；耐电化学腐蚀性能有降低的趋势；当C为0.022%时综合性能较好。随Si含量的增加，奥氏体组织先由较粗大变得细小后变得粗大，奥氏体的含量有减少的趋势；强度随着Si含量的增加先增加后降低，塑性、硬度、冲击韧性随着Si含量的增加先增加后降低又增加；耐点蚀性能随着Si含量的增加有降低趋势；耐应力腐蚀性能随着Si含量的增加先增大后降低，当Si含量为0.6%时，应力腐蚀断裂时间较大，为65.73h；耐电化学腐蚀性能有降低的趋势，综合性能当Si为0.6%时较好。随Cr含量的增加，奥氏体组织由聚集呈鱼骨状变得弥散细小，而奥氏体含量减少；随着Cr含量的增加，强度和硬度增加而断面收缩率降低；延伸率、冲击韧性随着Cr含量的增加先降低后升高；耐点蚀性能、耐电化学腐蚀性能、耐应力腐蚀性能随着Cr含量增加而升高；综合性能当Cr含量为26%时较好。随着Mo含量的增加，奥氏体组织由长条状变得圆润细小，而奥氏体含量明显减少；强度、硬度随着Mo含量的增加先升高后降低；塑性随着Mo含量的增加先下降后升高；冲击韧性随着Mo含量的增加而下降；但耐点蚀性能、电化学腐蚀性能和耐应力腐蚀性能随着Mo含量的增加均明显提高；综合性能当Mo为5.0%时最好。综合分析，优化出铸造双相不锈钢的最佳成分：C含量为0.022%，Si含量为0.6%，Cr含量为26%，Mo含量为5.0%。