馬氏體不銹鋼在不同態(tài)下的腐蝕性能研究.pdf

1、隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展,人們對鋼鐵性能的要求越來越高,且對鋼種需求更是趨于多樣化,傳統(tǒng)的普碳鋼只能簡單的滿足結(jié)構(gòu)上的需求,對于一些特殊行業(yè)和領(lǐng)域合金鋼得到越來越多的應(yīng)用,而且它們的使用范圍越來越廣。馬氏體不銹鋼因為其較好的耐腐性和力學(xué)強度得到廣泛的應(yīng)用,但C含量高導(dǎo)致其腐蝕性能不及鐵素體不銹鋼和奧氏體,研究馬氏體腐蝕機理和提高其耐腐性能是非常必要的,本文針對馬氏體不銹鋼中的3Cr13、3Cr13Mo和431的腐蝕性能的研究,分析和總結(jié)鉬對

2、3Cr13馬氏體不銹鋼的耐腐性能的影響和3Cr13、3Cr13Mo和431的腐蝕行為以及鎳在鋼中起到的作用。
　　 使用等離子體發(fā)射光譜儀確定了三種馬氏體不銹鋼3Cr13、3Cr13Mo和431的主要化學(xué)成分,通過金相分析,熱軋態(tài)的馬氏體不銹鋼中的主要組織是鐵素體和珠光體的混合組織,熱軋態(tài)的金相組織具有一定的方向性。經(jīng)過800℃高溫退火,得到的依然是珠光體和鐵素體組織,但是珠光體和鐵素體組織分布均勻,方向性不明顯。同時把另外一組

3、試樣進行1100℃高溫油淬,得到馬氏體組織。馬氏體不銹鋼在連鑄后經(jīng)過800℃熱軋,空冷至室溫,所以過冷度比較低,無法形成馬氏體組織;受到熱軋擠壓,金屬發(fā)生塑性變形,晶粒由于外力發(fā)生形變、位錯,晶粒之間存在巨大的應(yīng)力。
　　 首先對比測試了馬氏體不銹鋼在熱軋態(tài)、退火態(tài)和淬火態(tài)試樣的硬度,馬氏體不銹鋼在熱軋態(tài)和退火態(tài)下,三種馬氏體不銹鋼的維氏硬度相近,但是經(jīng)過退火,馬氏體不銹鋼的維氏硬度有10％左右的下降。而經(jīng)過高溫淬火后,三種不銹

4、鋼的組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織,硬度大大提高將近三倍。3Cr13、3Cr13Mo淬火后硬度相近。鉬對馬氏體不銹鋼的力學(xué)性能基本上沒有多大影響,431由于碳含量比3Cr13、3Cr13Mo低,所以淬火后硬度比3Cr13、3Cr13Mo的硬度低。
　　 其次通過電化學(xué)腐蝕檢測了三種馬氏體不銹鋼熱軋態(tài)和淬火態(tài)的抗電化學(xué)腐蝕能力,在熱軋態(tài)下,3Cr13Mo的極化電壓比較其他兩種馬氏體不銹鋼高,431次之,3Cr13最差,而在淬火后形成馬氏體組

5、織,極化電壓都降低,并且431的降幅的最大。三種馬氏體不銹鋼的極化電壓依次為3Cr13Mo、3Cr13、431,而431極化電流最小,即431實際腐蝕速率最小。
　　 最后通過失重腐蝕檢測了在強酸、強氧化劑和強堿中的耐腐性性能,通過實驗得出,在熱軋態(tài)、退火態(tài)和和淬火態(tài)三種狀態(tài)下,不管腐蝕劑是強酸、強氧化劑還是強堿,431的耐腐性都表現(xiàn)的最好,添加鉬的3Cr13Mo次之,3Cr13最差,不過在具體腐蝕環(huán)境和時間段腐蝕失重表現(xiàn)的差異

6、巨大。在強氧化劑FeCl3中腐蝕時,三種不銹鋼在的耐腐性的差距小;在強酸HCl作為腐蝕劑時,馬氏體不銹鋼431的耐腐性能是3Cr13Mo、3Cr13的耐腐性能的4-5倍。
　　 在強堿中因為鐵和OH-發(fā)生反應(yīng)生成保護膜而造成鈍化,腐蝕結(jié)束后馬氏體不銹鋼基本上保持著原有的金屬光澤。
　　 淬火提高了馬氏體不銹鋼的耐腐性能。通過3Cr13Mo、3Cr13、431比較,431馬氏體不銹鋼不僅僅在熱力學(xué)上表現(xiàn)為腐蝕電勢低,即腐蝕