321奥氏体不锈钢晶间腐蚀及晶界特征分布优化的研究文献综述

 2022-10-25 12:10

文献综述(或调研报告):

不锈钢自 20 世纪初发明以来,以其独特的耐腐蚀性能,在现代结构材料和工业材料中,具有举足轻重的作用。一般情况下,不锈钢之所以具有耐蚀性,是由于在金属基体中,当 Cr 含量达到 12%时,其阳极(负极)区的基体表面形成一种致密的氧化膜,即钝化膜Cr2O3。钝化膜可以阻碍阳极区的反应,同时增加阳极电位,减缓基体电化学腐蚀。

其中,奥氏体不锈钢不仅有优秀的耐腐蚀性能,还有良好的综合力学性能、工艺性能和焊接性能,占不锈钢总产量和使用量的70%左右,是工业中应用最广的不锈钢之一。

然而特定条件下(多半在约427℃~816℃的敏化温度范围内,在特定的腐蚀环境中),奥氏体不锈钢中,碳和铬沿晶析出,导致晶间腐蚀更易发生。晶间腐蚀(IC)是一种常见的局部腐蚀,首先在晶粒间界发生,在不引起零件外形变化的情况下导致晶粒间丧失结合力,从而使材料的强度完全损失,晶间腐蚀还会加快整体腐蚀。遭受这种腐蚀的不锈钢,表面看来还很光亮,但轻轻敲击便会破碎成细粒。由于晶间腐蚀不易检查,极易造成设备的突然破坏,所以危害性极大[5]。是不锈钢破坏形式中最为危险的一种。因此,奥氏体不锈钢晶间腐蚀的研究是多年来研究重点,对奥氏体不锈钢抗腐蚀性能的研究,避免此类事故的发生有着重要的经济和技术意义。有文献表明,冷加工过程中对材料的影响等,是降低晶间腐蚀敏感性和防止晶间腐蚀的有效措施[6]

1.简介

1.1 316、347不锈钢

不锈钢的牌号347是根据ASTM(美国材料与试验协会标准)和AISI(美国钢铁学会标准)命名的。

按国际规定316L化学成分为:Cle;0.03、Sile;1.0、Mnle;2.0、0Ple;0.04、5Sle;0.030、Ni:10.0~-14.0、Cr:16.0~18.0、Mo:2.0~3.0。347不锈钢板化学成份为:Cle;0.08,Sile;1.00,Mnle;2.00,Ple;0.035,Sle;0.030,Ni=9~13,Cr=17.00~19.00。其中12%以上的铬是不锈钢的重要指标。

316L不锈钢板的热处理方式为固溶处理(℃)1010~1150。经固溶处理后的力学性能(GB/T4237-92)为:屈服强度ge;170/MPa,抗拉强度ge;485/MPa,伸长率ge;30%,硬度试验:HBSle;187、HRBle;90、HVle;200。347不锈钢板的热处理方式为:固溶处理(℃)980-1150快冷。经固溶处理后的力学性能(GB/T4237-92)为:屈服强度ge;205/MPa,抗拉强度ge;520/MPa,伸长率ge;35%,硬度试验:HBSle;187、HRBle;90、HVle;200。它的强度要求其碳含量不能过低,但碳与铬形成化合物析出会降低其抗腐蚀性。本课题研究的冷变形可以以晶界工程的思路解决这一问题。

1.2不锈钢的点腐蚀

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