奥氏体-铁素体双相不锈钢晶间腐蚀试验方法

罗先甫,张文利,翟智梁,张恒坤,查小琴,刘晓勇

(中国船舶重工集团公司第七二五研究所，洛阳 471023)

奥氏体-铁素体双相不锈钢强度高、耐蚀性优良，广泛应用于各工业领域[1-2]，但其在使用过程中仍可能会发生晶间腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀现象，严重影响装备的安全服役[3-4]。其中，晶间腐蚀是指腐蚀主要发生在金属材料的晶粒间界区上，沿着晶界发展，晶界区的溶解速度远大于晶粒区的溶解速度，从宏观上看，材料没有发生明显变化，但材料强度大幅下降，危害巨大，因而受到广泛关注。

奥氏体-铁素体双相不锈钢同时存在α/α晶界、γ/γ晶界和α/γ相界这3种界面，其在受热或焊接条件下各界面会析出σ相、χ相、R相、碳化物及氮化物等有害第二相[5-7]。与奥氏体不锈钢相比，奥氏体-铁素体不锈钢的晶间腐蚀机理研究相对滞后，但学者普遍认为，双相不锈钢晶间腐蚀的诱发也符合“贫铬理论”，只是富铬相沉积和贫化区形成的具体机制有所不同，贫铬区的形成主要归因于富铬相在α/α晶界、γ/γ晶界和α/γ相界及其周边区域的沉积，包含富铬相析出造成的贫铬和相转变造成的贫铬等。周勇等[8]认为双相钢的贫铬原因以σ相、χ相和氮化物的析出为主，Cr23C6的影响并不显著；黄嘉琥[9]认为，虽然Cr2N的析出也会产生贫铬，但氮元素的溶解度比碳元素的大得多，产生贫铬区的作用比碳元素的低得多。另外，氮元素能促进不锈钢钝化膜中铬元素的富集，提高钝化能力，因而，主要对耐晶间腐蚀性能起提高作用[9]。……