微觀組織調(diào)控對(duì)13Cr15Ni4Mo3N高強(qiáng)不銹鋼耐點(diǎn)蝕性影響_3808.pdf

1、高強(qiáng)不銹鋼采用低碳馬氏體相變強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化效應(yīng)疊加的手段，具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性和耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于航天、航空、海洋等高科技領(lǐng)域，隨著海洋科技領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，對(duì)高強(qiáng)不銹鋼的耐蝕性提出了更高的要求。高強(qiáng)不銹鋼在時(shí)效過程中析出富含耐蝕性元素析出相，生成逆轉(zhuǎn)變奧氏體，顯著影響高強(qiáng)不銹鋼的耐蝕性。
　　本課題選取13Cr15Ni4Mo3N高強(qiáng)不銹鋼，采用掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、化學(xué)法(FeCl3浸泡）、動(dòng)電位極化曲線、動(dòng)電位電

2、化學(xué)阻抗譜(DEIS）、Mott-Schottky曲線等方法對(duì)固溶及不同時(shí)效處理后的試驗(yàn)鋼的組織、耐點(diǎn)蝕性能和表面鈍化膜半導(dǎo)體特性進(jìn)行分析。
　　研究結(jié)果表明13Cr15Ni4Mo3N高強(qiáng)不銹鋼經(jīng)固溶處理后空冷，于350℃~450℃區(qū)間，再進(jìn)行時(shí)效處理，隨溫度升高析出相總量增加，析出M23C6和α-(Cr,Fe)析出相，逆轉(zhuǎn)變奧氏體含量幾乎不變約5％，點(diǎn)蝕電位Eb100降低，耐蝕性降低；該溫度區(qū)間抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度呈增加趨勢并增至

3、最大值，屈強(qiáng)比減小，沖擊功降低至最小值；在535℃~625℃區(qū)間，析出相長大其總量幾乎不變，有新的細(xì)小彌散析出相M2C((Cr,Mo)2N)生成，逆轉(zhuǎn)變奧氏體含量由8.14%增至25.74%，Eb100升高，耐蝕性增強(qiáng)，該區(qū)間屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度均減小，屈強(qiáng)比增大，沖擊功波動(dòng)較小。13Cr15Ni4Mo3N高強(qiáng)不銹鋼在350℃~625℃溫度區(qū)間時(shí)效4h過程中，350℃耐點(diǎn)蝕性最佳，強(qiáng)韌性與耐蝕性匹配最佳的時(shí)效制度為350℃×4h。

4、　　微觀組織調(diào)控后發(fā)現(xiàn)，析出相的產(chǎn)生不利于提高材料的耐點(diǎn)蝕性，但提高了材料的強(qiáng)度，析出相長大降低析出強(qiáng)化作用，奧氏體含量增加提高材料耐點(diǎn)蝕性能，不利于材料強(qiáng)度的提高，有利于改善材料的塑性。
　　對(duì)試樣進(jìn)行電化學(xué)測試并進(jìn)行形貌分析發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)蝕坑附近耐蝕性合金元素含量存在梯度，靠近點(diǎn)蝕坑附近耐蝕性合金元素含量以及C含量較高，點(diǎn)蝕坑所在位置耐蝕性合金元素含量較少，即點(diǎn)蝕多發(fā)生在耐蝕性元素貧乏區(qū)。FeCl3化學(xué)浸泡測試后試樣表面被腐蝕失去金

5、屬光澤，點(diǎn)蝕電位最高的350℃腐蝕程度最輕，仍保留金屬光澤，點(diǎn)蝕電位最低的535℃腐蝕程度較為嚴(yán)重，完全失去金屬光澤。
　　通過對(duì)DEIS、Mott-Schottky曲線測試結(jié)果分析，并進(jìn)行擬合計(jì)算，表明電化學(xué)測試過程中，13Cr15Ni4Mo3N高強(qiáng)不銹鋼在3.5%NaCl溶液形成鈍化膜至外加電位達(dá)到點(diǎn)蝕電位。鈍化膜缺陷擴(kuò)散系數(shù)D0，均隨時(shí)效溫度發(fā)生變化，隨時(shí)效溫度增加表面鈍化膜點(diǎn)缺陷擴(kuò)散系數(shù)D0先增大后減小，表明鈍化膜穩(wěn)定性先