典型不锈钢晶间腐蚀敏化温度的研究

用电化学动电位再活化( FPR)法.硫嵌一硫酸铜法及扫指屯镜牙究了典型的202. 304奥氏体不锈钢与409.430铁素体不锈钢在不同敏化温度下晶间腐蚀的敏感度。结果表明.奥氏体与铁素体不锈钢敏感温度区间不同，奥氏体不锈钢诱发品间腐蚀的敏感温度约为650 C,铁素位不锈钢诱发品甸度蚀的敏感温度约为950C.研究结果为正确地评判不锈钢晶间腐蚀敏感性及优化生产工艺提供了科学依据。

1、前言

不锈钢在石油化工及核工业中应月非常广泛.但是,在加工及使用过程中,由于热处理不当,易导致晶间腐蚀"，在化工及原子能工业生产中由晶间腐蚀造成的设备损坏占相当大的比重.统计数据表明，晶间腐蚀约占腐蚀损失的10. 2%,加上由晶河转变为沿晶应力腐蚀开裂的事例就更多了，尽管具期腐蚀工作者对晶间腐蚀的机理.防止和检验方法进行了许多的研究工作的,但在对奥氏体与铁素体不锈钢进行晶间腐蚀试验时敏化处理温度的确定至今仍不明确“到.检验标准忽略了两类不锈钢敏化处理温度的区别,一般笼统地规定为650C~700C;而从理论的角度来讲,铁素体不锈钢的敏化处理温度应在927C以上.本研究旨在了解奥氏体与铁素体不锈钢产生晶间腐蚀的敏感温度区，从而为正确地评判不锈钢晶间腐蚀的敏感性及优化生产工艺提供科学的依据。

2、实验方法

实验用材料是由太原钢铁公司提供的典型不锈钢202. 304. 409.430冷轧钢板,化学成分见表1.将.4个钢种的不锈钢板分别加工成10mnX10mmX2mm及80 mmX20 mmX2 mm的试样,关对各钢种采用相应的固溶处理，分别用650C和950 C进行敏化处理.表2为不同试样的热处理制度.

用LE0438VP扫描电镜及电子背散射探测器观察组织及表面瘸蚀形貌.

将经过敏化处理的试样,以环氧树脂涂封,工作面积为1em',经水砂纸逐级打磨至600,脱脂并冲洗后置于千燥器中以备电化学实验使用.80 mmX20mmX2mm试样按照GB43305-90的要求进行处理.

用Ghal0提出的电化学动电位再活化(EPB)方法，月PART273恒电位仪进行电化学实验,辅助电极为石墨电极,参考电极为饱和甘汞电极.实验介质为0.5 mol/ L 112S0.+0.01 mol/L KSCN溶液实验温度25C士1 C,溶液未除氧.试样浸入介质约40 min后,从腐蚀电位开始,以1 mV/s的扫描速度进行动电位扫描，当电位到达0.3 V后再反向扫描到窝蚀电位.从记录的动电位极化曲线上，得到活化电流密度峰值( 1)和再活化电流密度峰值( 1),由1/la的比值RA(称为再活化率)定量地表达试样的敏化智度.文献”指出,在R,<0.06时,肯定没有晶间腐蚀蚀产生;0 06≤Rr≤0, 16时，需用显微镜观察试样表百，以确定有无晶间腐蚀: R>0.16时,肯定产生晶间腐蚀.电化学动电位再活化极化曲线示意图见文献8,月GB4330.5- 90即硫酸一硫酸铜法数相应的对照实验。

3、结果与讨论

3.1两类不锈钢敏化温度的确定

表3是两类不锈钢的EPR法及硫酸一硫酸铜法(即CB4334. 5- 90)的实验结果.图 1-图4是两类不锈钢试样经过EPR实验后，扫描电镜观察得到的表面腐蚀形貌照片。

由表3可知,奥氏体不锈钢202. 304在650C热处理温度下，再活化率0.16> R>0. 06,其腐蚀形貌照片上观察到晶间腐蚀(图1); 铁素体不锈钢430在950 C热处理温度下R>0 16,也有严重的晶间腐蚀(图2a),铁素体不锈钢409的再活化率0.16>R>0.06,腐蚀形貌照片(图2b)上未发现晶间腐蚀.而两种奥氏体不锈钢在950C热处理温度下，再活化率R< Q 06,均未发生晶间腐蚀(图3);铁素体不锈钢409.430在650"C热处理温度下，R,< 0.06,未发生晶间腐蚀(图4)。

4、结论

在检验奥氏体与铁素体不锈钢晶间腐蚀的敏感性时,两者的敏化温度区间应该是不同的.奥氏体天锈钢的敏化温度约为650C,铁素体不锈钢的敏化温度约为950"C.因此在不锈钢出厂检验时,应根据钢种选择相应的敏化处理制度,以免误判。