固溶熱處理溫度對SAF2507超級雙相不銹鋼管耐蝕性能的影響

 浙江至德鋼業(yè)有限公司將工廠生產(chǎn)的SAF2507超級雙相不銹鋼管經(jīng)過固溶處理之后的試樣動點位掃描極化曲線如圖所示，利用Cview軟件擬合的自腐蝕電位、腐蝕電流密度和腐蝕速率如表所示。母材試樣在固溶處理前后自腐蝕電位和腐蝕電流密度變化均很小，自腐蝕電位由-0.123V變?yōu)?0.180V，腐蝕電流密度由9.118E-8A/cm²變?yōu)?.175E-7A/cm²，腐蝕速率經(jīng)過固溶處理之后略微上升了0.0003mm/a，1050℃固溶處理對于雙相不銹鋼母材的耐點蝕性能幾乎沒有影響，因為固溶處理前后，雙相不銹鋼母材的雙相比例變化不大，且都接近1:1的最佳比例，沒有析出其他析出相及金屬間化合物，因此耐點蝕性能變化不大。LBW接頭經(jīng)過1050℃固溶處理之后，耐點蝕性能有明顯上升，自腐蝕電位從-0.256V上升到-0.145V，腐蝕電流密度由2.409E-7A/cm²下降到1.180E-7A/cm²，腐蝕速率降低了越0.0015mm/a。

 圖是固溶處理后，SAF2507超級雙相不銹鋼管母材及三種焊接接頭的極化曲線圖。經(jīng)過固溶處理之后，LBW焊接接頭的組織改善了許多，大量的鐵素體組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體組織，奧氏體的耐蝕性高于鐵素體組織，從而提高了焊接接頭的耐蝕性能。其次，經(jīng)過焊接后，在焊接接頭的熱影響區(qū)產(chǎn)生了氮化鉻膜化合物，使熱影響區(qū)成為焊接接頭耐點蝕性的薄弱區(qū)域，而固溶處理之后，氮化鉻膜溶解于基體，且沒有其他有害析出相析出，因此LBW接頭固溶處理之后耐蝕性能提高很多。經(jīng)過固溶處理之后，LMHW和GTAW焊接接頭的耐點蝕性能均有所下降，經(jīng)過固溶處理之后，在兩接頭的填絲部分，都生成了σ相，σ相導(dǎo)致周圍區(qū)域形成一個貧鉻區(qū)域，成為點蝕率先萌發(fā)的區(qū)域，大大降低焊接接頭的耐蝕性能，因此這兩種焊接方式并不適合在1050℃下進(jìn)行固溶處理。固溶處理之后，母材的耐點蝕性能依舊最好，LBW接頭耐蝕性次之，由于GTAW焊接接頭析出的σ相最多，因此其耐蝕性能最差。

浙江至德鋼業(yè)有限公司對SAF2507超級雙相不銹鋼管試樣在常溫和60℃的條件下進(jìn)行動點位掃描測試，測得極化曲線結(jié)果如圖所示，利用Cview擬合軟件對曲線進(jìn)行擬合，數(shù)據(jù)如表所示。當(dāng)溶液溫度從室溫上升到60℃，母材試樣的腐蝕電流密度由9.118E-8A/cm²上升到2.677E-7A/cm²，LBW接頭的腐蝕電流密度由2.409E-7A/cm²上升到4.450E-7A/cm²，LMHW接頭的腐蝕電流密度由1.856E-7A/cm²上升到4.080E-7A/cm²，GTAW接頭的腐蝕電流密度由1.240E-7A/cm2上升到2.711E-7A/cm²，四個試樣的腐蝕速率均明顯增大，耐蝕性下降很多。

 圖是腐蝕液60℃時母材及三種焊接接頭的極化曲線圖。提高溫度會降低SAF2507超級雙相不銹鋼管耐點蝕性能的原因在于溫度的升高加快了分子運動速度，分子變得活潑，此外，溫度的升高也會改變鋼表面鈍化膜的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，鋼表面的鈍化膜穩(wěn)定性能就會降低，加速了鋼的腐蝕速率。電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)就是電化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)反應(yīng)的速率與溫度相關(guān)，溫度越高，反應(yīng)速率越快，所以在60℃時，試樣的腐蝕速率增大。同時，溫度的升高增加了侵蝕性氯離子在2507超級雙相不銹鋼電極表面的化學(xué)吸附量和積聚，加速了氯離子在鋼表面鈍化膜缺陷處的侵蝕，減弱了SAF2507超級雙相不銹鋼表面保護(hù)膜的穩(wěn)定性。溶液溫度為60℃時，母材試樣的耐蝕性能最好，GTAW接頭次之，LBW接頭的耐蝕性能最差，這個排序與試樣中鐵素體的含量又少到多排序一致，說明鐵素體在高溫下的耐蝕性更差。