Sigma相对316不锈钢在熔融镁合金保护气中腐蚀行为的影响

郭 东，刘宝胜，李国栋，侯利锋，卫英慧，3，刘承志

（1．太原钢铁（集团）有限公司 炼铁厂，太原030003；2．太原理工大学 材料科学与工程学院，太原，030024；3．吕梁学院，山西 吕梁033000）

不锈钢材料因其良好的耐蚀性能，在食品、化工、石油、化肥等工业部门有着广泛应用。然而，在高温使用时，钢中的析出物对不锈钢的各种性能有着非常不利的影响。各种析出物中Sigma（σ）相是不锈钢和高温合金中非常容易析出的相。由于这种相硬而脆，对材料的力学、物理和化学性能有重要影响，尤其是会极大地降低冲击韧性和蠕变强度，因此对其研究广泛而持久［1］。Sigma相种类很多，因合金系不同而不同，目前已经发现的Sigma相有60种之多［2］。

本文主要研究不锈钢中的Sigma析出相对AISI316型奥氏体不锈钢在熔融镁合金保护气中腐蚀行为的影响。

1 实验

实验选用的是AISI316型奥氏体不锈钢在650～800℃范围内服役时间长达120 000h的管材，其化学成分见表1。管材的壁厚是2mm，直径约为80 mm。为了研究该不锈钢在熔融镁合金中的腐蚀行为，将管材制成如图1所示的浮子状样品，将浮子样品放入镁合金压铸机的坩埚内，如图1所示。浮子一部分浮出液面，一部分在液面以下，当浮子全部掉入镁液中时，表明管壁已经腐蚀穿孔。

图1 放入坩埚的浮子样品示意图

首先从长期服役的不锈钢管材上取样，用zeiss金相显微镜对样品进行组织分析。金相样品所使用的腐蚀剂有两种，一种是用来识别基材中的Sigma相的改进后的村上腐蚀剂，另一种是王水。JSM－6390型扫描电镜（JEOL）对腐蚀位置的表面及截面形貌进行观察，采用INCA150型能谱仪（OXFORD）进行成分分析及面扫描分析。……