不銹鋼腐蝕的原因被研究了20來(lái)年,這一成果也將有助于改善不銹鋼的性能
信息來(lái)源:求和不銹鋼 時(shí)間:2018-12-25 14:06:44 瀏覽次數(shù):-
據(jù)研究表明不銹鋼里微小的硫化錳高濃度區(qū)域能導(dǎo)致不銹鋼銹蝕。不銹鋼是鐵、鉻和鎳的合金,最早出現(xiàn)在20世紀(jì)初。由于不銹鋼具有優(yōu)異的抗腐蝕特性,因而它常常被用在惡劣的工作環(huán)境下,或者用來(lái)制造餐具和醫(yī)療用具。
不銹鋼的腐蝕速率非常之慢,在理想情況下每100萬(wàn)年才能腐蝕1厘米。控制要點(diǎn)是:
1、鍛造后鍛件溫度控制。鍛件成形后的溫度必須在Ar3(對(duì)亞共析鋼)以上,鍛后零件溫度穩(wěn)定時(shí)可采用直接急冷的方式;鍛后零件溫度波動(dòng)較大或鍛件截面變化大時(shí),必須增加均溫過(guò)程,急冷前使零件溫度均勻一致,否則會(huì)造成急冷后鍛件或不同截面溫度相差大,產(chǎn)生異常組織(貝氏體或馬氏體)。
2、急冷控制
1)冷卻速度控制。急冷工序中要求鍛件快速冷卻,同時(shí)冷卻后同一鍛件和同批鍛件溫度均勻一致(或相近)。同時(shí)需要對(duì)急冷速度加以控制,過(guò)快的急冷速度會(huì)在鍛件組織中產(chǎn)生魏氏組織。一般急冷速度控制在30 ~ 42℃ /min。
2)急冷后溫度控制。急冷后必須保證鍛件溫度在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū),不能低于貝氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始溫度(Bs),否則組織中會(huì)出現(xiàn)貝氏體(或粒狀貝氏體)組織;如急冷后溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致先共析鐵素體量增多,組織轉(zhuǎn)變后珠光體片層間距大,造成零件硬度低。鍛件急冷后溫度一般控制在材料Bs 溫度以上在80 ~ 100℃。
3、等溫溫度的選擇。等溫溫度的高低直接影響到等溫正火后鍛件的硬度,等溫溫度高則硬度低,等溫溫度低則硬度高。等溫溫度一般為鍛件材料Bs 溫度以上50 ~ 80℃,具體溫度需根據(jù)鍛件的材料、形狀經(jīng)試驗(yàn)進(jìn)行確定。
4、等溫保溫時(shí)間的確定。珠光體轉(zhuǎn)變發(fā)生在等溫過(guò)程中,因此必須有足夠的保溫時(shí)間,如等溫時(shí)間過(guò)短會(huì)造成過(guò)冷奧氏體沒(méi)有全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w,在隨后的冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w或馬氏體,造成等溫處理后組織不合格和硬度高。等溫時(shí)間可根據(jù)材料的等溫轉(zhuǎn)變曲線進(jìn)行初步確定,并根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行調(diào)整。 但是在實(shí)際應(yīng)用中,腐蝕往往在某處產(chǎn)生和擴(kuò)大,最終導(dǎo)致整塊不銹鋼的腐蝕。
此前有很多理論認(rèn)為不銹鋼中的雜質(zhì)導(dǎo)致了腐蝕,但是對(duì)于腐蝕發(fā)生的具體機(jī)制還不很清楚。在最新一期的英國(guó)《自然》雜志上,一個(gè)英國(guó)研究小組報(bào)告了他們對(duì)于不銹鋼腐蝕過(guò)程的研究成果。他們發(fā)現(xiàn)不銹鋼中微小的硫化錳高濃度區(qū)域是導(dǎo)致不銹鋼腐蝕的元兇。
腐蝕發(fā)生處并不是隨機(jī)的,它們總是產(chǎn)生在小塊硫化錳周圍幾百納米的區(qū)域。科學(xué)家的研究表明,在不銹鋼制造過(guò)程中,硫化錳在局部產(chǎn)生高濃度的聚集,導(dǎo)致在其周圍區(qū)域中鉻元素濃度的降低。鉻元素和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生鉻的氧化物能夠起到防止腐蝕的作用。低濃度的鉻區(qū)域最先產(chǎn)生腐蝕,然后腐蝕會(huì)逐步擴(kuò)大到整塊不銹鋼。在含有鹽的水中,這個(gè)過(guò)程會(huì)變得更加迅速。