变形对亚稳态奥氏体不锈钢低温敏化的影响.pdf

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1、冶金分析，2014，34(7)：18—24MetallurgicalAnalysis，2014，34(7)：18—24变形对亚稳态奥氏体不锈钢低温敏化的影响李红豆，骆红云，吕金龙，谢金鹏。(1．北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京100191；2．钢铁研究总院，北京100081)摘要：采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)及透射电镜(TEM)研究了不同形变量下的亚稳态不锈钢(AISI304)经过低温敏化处理(380℃、240h的真空热处理)后组织的变化。通过双循环电化学动电位活化技术(DL—EPR)对敏化态的试样进行敏化度(DOS)测试，并用电化学阻抗

2、谱表征了不同试样的耐腐蚀性能。结果表明，随着变形量的增加，低温敏化试样的敏化度递增，材料的耐腐蚀性能下降，当变形量达到4O时，敏化度达到71。经过DL—EPR测试后，试样奥氏体晶粒和大部分晶界完好，马氏体区域是主要腐蚀区域，腐蚀模式为穿晶腐蚀。马氏体板条和基体中的滑移带是碳化物容易形核的位置。关键词：亚稳态奥氏体不锈钢；低温敏化；马氏体；变形；腐蚀中图分类号：TG113．23文献标志码：A文章编号：1000—7571(2014)o7一OO18—07亚稳态奥氏体不锈钢处在600～800℃温度本文采用电化学方法表征了不同变形量下，区间时，晶界处会析出碳化物(M。。C)，

3、该富铬相经过敏化处理的AISI304不锈钢的耐腐蚀性能，的析出会导致碳化物周围的基体铬含量降低，形使用扫描电镜观察了不同变形量的低温敏化试样成贫铬区，这个过程称之为敏化]。贫铬区的钝的腐蚀形貌，结合材料在变形过程中的相变化，探化膜不完整，保护性能较差，所以敏化的奥氏体不究变形对304不锈钢低温敏化过程的影响。锈钢容易发生晶间腐蚀l2]。文献[6]指出通过碳1实验材料与方法化物的长大，敏化现象在500℃以下也可以发生，将温度低于500℃时发生的敏化现象称之为低温实验材料为AISI304不锈钢，成分为敏化(1owtemperaturesensitization)。低温敏

4、化(w／)：C，0．05；Si，0．85；Mn，1．80；P，发生的前提是在晶界处形成碳化物核心，在随后0．024；S，0．024；Cr，17．35；Ni，9．12；其的小于300℃的工作温度下，例如核电蒸汽发生余为Fe。器环境下，碳化物长大，形成贫铬区，发生低温敏用SANS-4-100kN微机控制电子万能实验机化的现象。(深圳新三思材料检测有限公司)对试样进行拉伸冷变形在材料的装备过程中是不可避免的，变形，形变速率为10S。变形量分别为1O、如弯曲和冷轧。有研究表明，预变形对材料的敏2O、3O、4O。塑性变形完成后进行低温敏化化过程有重要的影响l7_8_。预变形能

5、够使材料在处理，其热处理工艺参数为：敏化温度为380℃，较低温度下形成新的碳化物核心，促进碳化物周保温时间为240h，真空封样以减少氧化，水淬。围敏化。但是，由于预变形带来的位错和滑移，铬电化学测量采用CHI660B电化学工作站的扩散速度加快，使得贫铬区中较低的铬含量得(上海辰华仪器有限公司)。电化学阻抗谱测试溶到补充，降低了敏化效果，发生脱敏化效应[g]。液为0．3mol／L硼酸4-0．075mol／L四硼酸钠溶收稿日期：2013—12—04基金项目：国家科技重大专项课题(201lZX06004—002)作者简介：李红豆(1987一)，女，硕士，主要研究方向为奥氏

6、体不锈钢的腐蚀行为；Email：buaalhd@126．com—通讯联系人：骆红云，女，博士，教授；E—mail：luo7128@163．CON一18—李红豆，骆红云，吕金龙，等．变形对亚稳态奥氏体不锈钢低温敏化的影响冶金分析，2014，34(7)：18—24液，溶液pH值为8．45，具体测量方法为：开路电350位稳定后，在0．4V下钝化1h后进行电化学阻y(2(X))30I】仪fll()、抗谱测试，激励信号是幅值为5mV的正弦波，测2507(111)lq(2001量频率范围为1O～10Hz。通过双循环电化200学动电位活化(DL—EPR)的方法对敏化态的试样㈣进行

7、敏化度(DOS)测试，采用的测试溶液为0．5￡一马氏体mol／LH2SO4+0．01mol／LKSCN，KSCN在循环方向扫描过程中有助于钝化膜的破裂。测试前3())50607()8【)90l0O先在开路电位下稳定30min，然后从自腐蚀电位20／(。)扫至0．3V再反向回扫至自腐蚀电位，扫描速率为1mV／s。囤1304不锈钢不同变形量下x射线衍射图Fig．1XRDpatternsofas-received304stainless采用XRD方法测量了不同变形量下低温敏steelatdifferentdeformationlevel化试样的相组成，试样经过500、