不銹鋼合金化原理

不(bu)銹(xiu)鋼是指能耐大氣、水、含有(you)(you)酸、堿、鹽(yan)的(de)溶液以(yi)及其它腐蝕(shi)介質的(de)侵蝕(shi)，具有(you)(you)高度化(hua)學穩(wen)定性的(de)鋼種系列。(化(hua)學腐蝕(shi)和電化(hua)學腐蝕(shi))

(1)使(shi)鋼(gang)的表(biao)(biao)面形成致密(mi)(mi)的保護(hu)膜，以防止周圍介(jie)質與(yu)鋼(gang)的基體發生(sheng)作用(yong)，從而提高(gao)其抗氧化(hua)(hua)性。加入合金(jin)元(yuan)素鉻、硅、鋁等(deng)，高(gao)溫下鋼(gang)的表(biao)(biao)面可生(sheng)成Cr2O3，Al2O3，SiO2等(deng)致密(mi)(mi)的氧化(hua)(hua)膜(又稱鈍(dun)化(hua)(hua)膜)，使(shi)金(jin)屬(shu)內部不(bu)再進一步腐蝕。

(2)加入(ru)合金元素，提(ti)高鋼(gang)(gang)(gang)基(ji)體的電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)位，從而提(ti)高鋼(gang)(gang)(gang)的抗電(dian)(dian)(dian)化學(xue)腐蝕能(neng)力。一般往鋼(gang)(gang)(gang)中加入(ru)Cr、Ni、Si等元素均能(neng)提(ti)高其電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)位。不銹鋼(gang)(gang)(gang)中Cr的含量不低于12%

奧氏體不(bu)銹鋼晶(jing)間腐(fu)蝕原(yuan)理

 奧氏(shi)體不(bu)銹鋼是克(ke)服馬氏(shi)體不(bu)銹鋼耐蝕性(xing)不(bu)足和鐵素體不(bu)銹鋼脆性(xing)過大而發展起來的。基本成分為l8%Cr、8%Ni簡稱18-8鋼。其特點是含碳(tan)量低于0.1%，利用Cr、Ni配合獲得單相(xiang)奧氏(shi)體組織。

C在奧氏體中溶(rong)解度0.02%～0.03%

450-800℃敏化(hua)處理

鉻的擴散(san)速度較小，來(lai)不(bu)及向晶界(jie)擴散(san)

硫(liu)酸-硫(liu)酸銅試驗(yan)原理

不銹鋼在硫酸(suan)-硫酸(suan)銅(tong)試樣中的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)位在+0.3~+0.58V范圍(wei)內(相對(dui)于標準氫電(dian)極)，在此(ci)電(dian)位范圍(wei)內，晶粒表面的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)最(zui)小，而貧鉻區(qu)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)很(hen)大(da)。如果敏化嚴(yan)重，例如鉻量為7.5%(重量)時，貧鉻區(qu)將(jiang)被腐(fu)(fu)蝕(shi)，腐(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)大(da)于105μA/cm2 .這(zhe)樣大(da)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)差，將(jiang)會引起嚴(yan)重的(de)(de)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。大(da)部分的(de)(de)晶粒因晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)變得(de)像沒有粘接(jie)的(de)(de)磚(zhuan)砌結構(gou)一(yi)樣。電(dian)阻(zu)，機(ji)械(xie)性能卻發生了(le)明(ming)顯(xian)的(de)(de)改變，故彎曲裂紋(wen)、電(dian)阻(zu)和(he)抗拉強度(du)變化乃是這(zhe)一(yi)試驗方(fang)法的(de)(de)較好評(ping)判依據。

在(zai)(zai)(zai)硫酸(suan)-硫酸(suan)銅(tong)(tong)溶液中腐蝕(shi)電(dian)位(wei)是(shi)處在(zai)(zai)(zai)+0.3～+0.58V范圍上限(xian)部分(如(ru)+0.58V處)。但是(shi)，把(ba)金(jin)屬銅(tong)(tong)屑(xie)或銅(tong)(tong)丸放(fang)入溶液中并與試(shi)(shi)樣(yang)(yang)接觸時，試(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)電(dian)位(wei)變得和銅(tong)(tong)的(de)(de)電(dian)位(wei)相同，為+0.3V(對標準(zhun)氫電(dian)極)。也(ye)就是(shi)根(gen)據Cu2+、Cu+和Cu的(de)(de)共存電(dian)位(wei)，并在(zai)(zai)(zai)此電(dian)位(wei)下(xia)(xia)保(bao)持恒(heng)定。在(zai)(zai)(zai)這一電(dian)位(wei)下(xia)(xia)，它可能(neng)在(zai)(zai)(zai)活化區內腐蝕(shi)。晶間(jian)腐蝕(shi)的(de)(de)穿透速(su)度(du)很(hen)大，可以(yi)把(ba)試(shi)(shi)驗(yan)時間(jian)縮短(duan)到24h，甚至有些鋼種還經(jing)不起這樣(yang)(yang)長的(de)(de)浸蝕(shi)，試(shi)(shi)驗(yan)時間(jian)還可以(yi)縮短(duan)到15h.

試驗操作

1、標準：GB/T 4334-2008、ASTM A262-2013

2、設(she)備：1L帶冷(leng)凝(ning)回流裝(zhuang)(zhuang)置的(de)錐形磨瓶(ping)，保持微沸狀態的(de)加熱裝(zhuang)(zhuang)置

3、溶液(ye)配制：100g分析純(chun)(chun)硫酸銅(優級(ji)純(chun)(chun))溶解于700ml蒸餾(liu)(liu)水(shui)中，加(jia)入(ru)100ml優級(ji)純(chun)(chun)硫酸(化學(xue)純(chun)(chun))，再(zai)用蒸餾(liu)(liu)水(shui)稀釋(shi)到1000ml。

4、敏化處(chu)理：超(chao)低碳(0.03%)或(huo)加(jia)入穩定化元素(鈦、鈮)，650℃，壓力(li)加(jia)工件保(bao)溫2小(xiao)時，鑄件保(bao)溫1小(xiao)時，空冷(675℃，保(bao)溫1小(xiao)時)

5、試(shi)(shi)驗溶液應高出最上層試(shi)(shi)樣20mm，仲裁試(shi)(shi)驗時，按試(shi)(shi)樣表(biao)面積計算，不小于8ml/cm2(保證試(shi)(shi)樣浸泡在溶液內，不小于8ml/cm2，一(yi)個試(shi)(shi)驗容(rong)器中(zhong)允許(xu)測試(shi)(shi)三(san)個試(shi)(shi)樣)

6、試驗(yan)時間：沸騰(teng)后計時16h(至(zhi)少為15小時)

7：試樣彎曲(qu)：試樣厚度不大(da)于1mm時，壓頭直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)為1mm，大(da)于1mm，壓頭直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)為5mm(彎曲(qu)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing)與(yu)試樣厚度相等)，鑄鋼(gang)件彎曲(qu)90 ° ，其余均彎曲(qu)180°(彎曲(qu)180°，塑性較差，未試驗試樣最(zui)大(da)彎曲(qu)直(zhi)徑(jing)(jing)(jing))

8、試(shi)樣制備：80×20×5(國標)，2塊或4塊，每個試(shi)樣均測試(shi)2個被檢(jian)驗面75×25×5(美(mei)標)，1塊，薄板2塊

結果評定

1、10倍放(fang)大鏡下(xia)觀察(cha)彎(wan)曲(qu)面，有(you)無晶間腐蝕產生(sheng)(sheng)的(de)裂(lie)(lie)紋。彎(wan)曲(qu)棱角產生(sheng)(sheng)的(de)裂(lie)(lie)紋或(huo)者滑(hua)移線、皺(zhou)紋和表面粗糙都不能認為(wei)是晶間腐蝕產生(sheng)(sheng)的(de)裂(lie)(lie)紋。(低倍5-20X觀察(cha)，有(you)無裂(lie)(lie)紋或(huo)開(kai)裂(lie)(lie))

2、彎曲法(fa)無法(fa)檢(jian)測或對(dui)(dui)結果有疑義，采用金(jin)相(xiang)法(fa)150-500(100-250)懷疑裂紋是由于彎曲產生的，對(dui)(dui)一未經(jing)腐蝕(shi)的試(shi)樣(yang)進(jin)行(xing)彎曲

3、國標無縫鋼管內表(biao)面?壓扁(bian)試驗?鑄鋼件(jian)2個空白樣(yang)?