雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)的性能，尤其是耐(nai)香蕉視頻app下載蘋果版:應力腐蝕破裂的(de)性能與其(qi)鐵素(su)體和奧氏(shi)體相(xiang)的(de)比例有著密切的(de)關系，因此測(ce)量鐵素(su)體的(de)含(han)量是香蕉視頻app下載蘋果版:雙相不銹鋼研制(zhi)和生(sheng)產中不可缺少的(de)(de)工(gong)作。金(jin)相測(ce)(ce)定法是(shi)測(ce)(ce)定鐵素體含(han)量的(de)(de)一種常用方法，因此(ci)準確顯示雙相不銹(xiu)鋼的(de)(de)顯微組織是(shi)精確測(ce)(ce)定鐵素體含(han)量的(de)(de)前提。
1. 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的常規(gui)侵蝕方(fang)法
雙相不銹(xiu)鋼最常用的顯微組織顯現方法是根據GB/T 6401-1986《鐵素體奧氏體型雙相不銹鋼中α-相面積含量金相測定法》里推薦的。第一種是熱的（60~90℃)或煮沸的堿性鐵氰化鉀溶液（10~15g鐵氰化鉀＋10~30g氫氧化鉀或7~20g氫氧化鈉＋100mL水），需要浸泡數分鐘。其腐蝕形貌如圖2.1所示。這種方法存在著侵蝕時間長，每次使用需要新配制溶液，需要加熱，有時在應用圖像分析系統測定相含量時對比度不夠大等缺點。第二種為氯化鐵鹽酸乙醇水溶液（5g氯化鐵＋100ml,液鹽酸＋100ml,乙醇＋100ml,水），試樣先在室溫侵蝕，而后需要加熱至500~600℃,待侵蝕面變黃停止。這種方法需要加熱溫度太高，具體操作煩瑣，可行性不強。
采用(yong)(yong)偏(pian)重亞硫酸(suan)鉀、氯(lv)化(hua)銅、鹽酸(suan)水(shui)溶(rong)液可(ke)以(yi)(yi)(yi)將鐵(tie)素(su)體(ti)染(ran)成(cheng)紅(hong)棕色或藍(lan)色，而奧氏體(ti)則為(wei)白亮色。這(zhe)種方(fang)法具(ju)有制(zhi)(zhi)樣(yang)不(bu)(bu)需加(jia)熱、侵蝕(shi)時間短、容易掌握、操作簡便且相(xiang)邊界清(qing)(qing)晰、色彩鮮(xian)艷、對比度(du)大、易于分(fen)析不(bu)(bu)同(tong)相(xiang)等優點。通常(chang)鐵(tie)索體(ti)奧氏體(ti)型雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼形(xing)成(cheng)陽(yang)極(ji)電化(hua)學沉積膜的(de)一(yi)個合適的(de)成(cheng)分(fen)配(pei)(pei)比為(wei)：偏(pian)重亞硫酸(suan)鉀（1g)+鹽酸(suan)（20mL)+氯(lv)化(hua)銅（0.2~0.5g)+水(shui)（100mL).由于試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)成(cheng)分(fen)的(de)差異及氣(qi)溫的(de)變(bian)化(hua)，陽(yang)極(ji)沉積膜的(de)生成(cheng)速度(du)會發生變(bian)化(hua)，實際工(gong)作中(zhong)可(ke)以(yi)(yi)(yi)適當調整溶(rong)液配(pei)(pei)比來(lai)控制(zhi)(zhi)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼陽(yang)極(ji)成(cheng)膜的(de)速度(du)，以(yi)(yi)(yi)達(da)到理(li)想的(de)浸染(ran)效果。試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)的(de)配(pei)(pei)制(zhi)(zhi)最好在室溫下，將20mL鹽酸(suan)加(jia)入100mL水(shui)中(zhong)，再(zai)加(jia)入1g偏(pian)重亞硫酸(suan)鉀，用(yong)(yong)玻璃棒攪(jiao)拌直(zhi)至完全(quan)溶(rong)解(jie)，再(zai)加(jia)入氯(lv)化(hua)銅，溶(rong)解(jie)后(hou)放(fang)置片刻(ke)便可(ke)使(shi)用(yong)(yong)。試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)的(de)磨(mo)制(zhi)(zhi)和拋(pao)光(guang)與通常(chang)制(zhi)(zhi)備金相(xiang)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)的(de)方(fang)法基本相(xiang)同(tong)，只是注意在侵蝕(shi)前要(yao)(yao)把試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)表面的(de)油污等雜質清(qing)(qing)除干凈(jing)，去掉制(zhi)(zhi)樣(yang)過程中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)的(de)金屬夾(jia)持器。試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)在室溫下侵蝕(shi)15~30s即(ji)可(ke)。由于試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)化(hua)學成(cheng)分(fen)的(de)差異和環境溫度(du)的(de)變(bian)化(hua)，需要(yao)(yao)適當調整試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)劑(ji)的(de)濃度(du)和侵蝕(shi)時間，以(yi)(yi)(yi)侵蝕(shi)的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)肉眼觀(guan)察其表面呈(cheng)現橙黃色即(ji)可(ke)。然后(hou)用(yong)(yong)自(zi)來(lai)水(shui)沖(chong)洗干凈(jing)，用(yong)(yong)濾紙(zhi)吸干試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)表面的(de)水(shui)膜，再(zai)用(yong)(yong)電吹風(feng)將試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)吹干。具(ju)體(ti)腐蝕(shi)形(xing)貌(mao)如圖2.2所示。
這種方法的原理如下：鐵素體和奧氏體可以形成一個電化學的雙電極體系，鐵素體和奧氏體兩相相當于兩個不同的單電極，將這樣一個具有雙電極的金相試樣浸入偏重亞硫酸鉀、氯化銅、鹽酸水溶液中，鐵素體、奧氏體兩個電極將建立相應的穩定電位Eγ和Eα,Eγ>Eα(α為陽極相，γ為陰極相）。對于奧氏體電極而言，相當于附加了一個較負的外電勢，而對于鐵素體電極則相當于附加了一個較正的外電勢。附加外電勢的存在，導致了鐵素體、奧氏體電極體系中產生附加的外電流。而這種方法的缺點是在侵蝕的過程中會產生有害物質SO2、H2S,因此需要格外注意通風條件。進一步實驗發現，氯化銅試劑可以省去，將配方改為偏重亞硫酸鉀（1g)+鹽酸（15mL)+水（100mL)依然可以得到較為清晰的雙相不銹鋼腐蝕形貌。如圖2.3所示。
2. 雙相不銹鋼的(de)電化學侵蝕(shi)方(fang)法
電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)方法是(shi)根據雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在實(shi)驗溶(rong)(rong)液(ye)中腐(fu)蝕(shi)速(su)率的(de)(de)(de)差別(bie)(bie)，將(jiang)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)兩相(xiang)(xiang)進行區(qu)分(fen)的(de)(de)(de)一種手段，相(xiang)(xiang)對(dui)于(yu)常規(gui)侵蝕(shi)的(de)(de)(de)方法，電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)侵蝕(shi)具有腐(fu)蝕(shi)均勻、侵蝕(shi)所需時間短、腐(fu)蝕(shi)形貌清晰明了等特點。實(shi)驗步(bu)驟(zou)如(ru)下：首先，將(jiang)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)背面與導線相(xiang)(xiang)連，并用環(huan)氧(yang)樹脂將(jiang)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)封樣(yang)(yang)，只留帶侵蝕(shi)面；其(qi)次，配置(zhi)(zhi)2mol/L的(de)(de)(de)氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈉溶(rong)(rong)液(ye)；再(zai)次，將(jiang)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)、參比電(dian)(dian)極(ji)(ji)（飽(bao)和甘汞電(dian)(dian)極(ji)(ji)）、輔助(zhu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)（鉑電(dian)(dian)極(ji)(ji)）分(fen)別(bie)(bie)與電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)工作(zuo)站的(de)(de)(de)工作(zuo)接線、參比電(dian)(dian)極(ji)(ji)接線、輔助(zhu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)接線相(xiang)(xiang)連，并置(zhi)(zhi)于(yu)配置(zhi)(zhi)好的(de)(de)(de)氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈉溶(rong)(rong)液(ye)中，采用恒電(dian)(dian)位(wei)極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)方法，選擇(ze)＋2V(相(xiang)(xiang)對(dui)于(yu)參比電(dian)(dian)極(ji)(ji)）的(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)，極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)10~20s;最后，將(jiang)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)拿出后清洗(xi)吹干用于(yu)觀察。其(qi)腐(fu)蝕(shi)形貌如(ru)圖(tu)2.4所示。其(qi)缺點是(shi)預先的(de)(de)(de)制(zhi)樣(yang)(yang)過程(cheng)所需時間較長，較為煩瑣(suo)。
3. 雙相不銹鋼的(de)優先(xian)腐蝕行(xing)為
2205雙相不銹鋼由鐵素體相和奧氏體相兩相組成，兼具鐵素體不銹鋼的強度和奧氏體不銹鋼的韌性，具有優良且獨特的力學性能，并且耐氯離子腐蝕，是一種優質的很有發展空間的鋼材。然而也正是由于2205雙相不銹鋼的特殊結構，導致其在具備以上優良性能的同時，由于鐵素體相與奧氏體相不同的晶體結構和化學組成，導致兩相耐蝕性能存在差異。這種特殊的差異性會導致兩相中的一相發生優先腐蝕，成為腐蝕脆弱區，導致雙相不銹鋼開裂破壞。因此，研究雙相不銹鋼的優先腐蝕行為以及單一相的耐蝕性能具有十分重要的意義。
在此之前，已經有少量對雙相不銹鋼優先腐蝕行為的研究，主要是通過改變腐蝕介質的種類以及腐蝕介質的濃度來控制雙相不銹鋼兩相的腐蝕速率。根據優先腐蝕相的不同，可分為三類：鐵素體相優先腐蝕、奧氏體相優先腐蝕、兩相均勻腐蝕。本書主要研究不同固溶溫度（1000℃、1050℃、1100℃、1150℃)下2205雙相不銹鋼在1.5mol/L HNO3+2mol/L NaCl溶液（硝酸體系）與2mol/L H2SO4+0.5mol/L HCl(硫酸體系）溶液中的優選腐蝕及耐蝕性能，并在此基礎上在兩種腐蝕介質中分別制備具有鐵素體單－相和奧氏體單－相的2205雙相不銹鋼，研究其單一相的耐蝕性能及滲氫行為，進而更好地了解微觀組織對2205雙相不銹鋼的腐蝕行為和氫脆敏感性的影響。
a. 雙相不銹鋼在硝酸體系中的(de)侵蝕
圖2.5為不同固(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)下(xia)(xia)2205雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼在硝(xiao)酸(suan)體系中的極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian)(xian)(xian)，由(you)(you)于硝(xiao)酸(suan)是強氧化(hua)(hua)(hua)(hua)性酸(suan)，因此，在硝(xiao)酸(suan)體系中存在明顯的鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)現象。2205雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼在硝(xiao)酸(suan)體系中的極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian)(xian)(xian)由(you)(you)陰極(ji)(ji)區(qu)、活化(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)、鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)過渡區(qu)、鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)、過鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)五個(ge)部分組成。不同熱處理溫(wen)度(du)下(xia)(xia)的極(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian)(xian)(xian)表(biao)現出(chu)相(xiang)似的形狀(zhuang)，其(qi)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu)的寬度(du)相(xiang)差不多(duo)，自腐蝕電位和自腐蝕電流的大小比(bi)較(jiao)接(jie)近，均(jun)為一個(ge)數(shu)量級(ji)。其(qi)具體擬合值如表(biao)2.1所列。
表2.1中：Ecorr表示自腐蝕電位；Icorr表示自腐蝕電流；Etp表示過鈍化電位；Ip表示維鈍電流；Epp表示致鈍電位。比較各固溶溫度試樣的自腐蝕電位，數值相差不多，自腐蝕電位用來表征材料的耐蝕傾向，而自腐蝕電流則可反應材料的腐蝕速率。比較各固溶溫度下試樣的自腐蝕電流，均為同一數量級，自腐蝕電流隨著固溶溫度的升高先降低后升高，在1050℃時達到最小值1.5×10-4A/c㎡,因此，當固溶溫度為1050℃時，試樣在硝酸體系中的耐蝕性能最好，固溶溫度升高或者降低均會導致耐蝕性能略微變差。比較各固溶溫度下試樣的鈍化區間可知，各固溶溫度下試樣在硝酸體系中的鈍化區間相差很小。維鈍電流的大小則可反映出材料表面鈍化膜的穩定性，維鈍電流越小，表明鈍化膜性能越好，從表2.1中可以看出，隨著固溶溫度的升高，維鈍電流先降低后升高，在1050℃時達到最小值1.5×10-4A/c㎡,因此，當固溶溫度為1050℃時，試樣表面的鈍化膜最穩定，固溶溫度升高或者降低均會導致鈍化膜性能略微變差。綜上所述，當固溶溫度為1050℃時，2205雙相不銹鋼在硝酸體系中的耐蝕性能和鈍化膜穩定性能均為最佳，隨著固溶溫度的升高或者降低，其耐蝕性能和鈍化膜穩定性都會略微變差。
結合(he)圖(tu)(tu)2.5和表2.1可(ke)知，所有固溶(rong)溫度下(xia)的(de)試(shi)樣在硝(xiao)酸體(ti)系中(zhong)(zhong)的(de)活化鈍(dun)化峰只有一個，這個峰值(zhi)對應的(de)電位就是致鈍(dun)電位。其數值(zhi)相(xiang)(xiang)差很(hen)小，在-0.27V附(fu)近，在此電位下(xia)，奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)與(yu)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)的(de)耐蝕(shi)性相(xiang)(xiang)差最大。圖(tu)(tu)2.6為2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼在恒電位-0.27V極化后的(de)能譜圖(tu)(tu)，鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)中(zhong)(zhong)Cr元(yuan)素(su)和Mo元(yuan)素(su)含(han)(han)量(liang)高(gao)(gao)，奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)中(zhong)(zhong)Ni元(yuan)素(su)含(han)(han)量(liang)高(gao)(gao)，由圖(tu)(tu)中(zhong)(zhong)可(ke)以看(kan)出，突(tu)出相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)Cr和Mo含(han)(han)量(liang)高(gao)(gao)于凹(ao)陷相(xiang)(xiang)，而Ni元(yuan)素(su)含(han)(han)量(liang)低于凹(ao)陷相(xiang)(xiang)，因(yin)此，突(tu)出相(xiang)(xiang)為鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)，凹(ao)陷相(xiang)(xiang)為奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)，奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)的(de)腐(fu)蝕(shi)速率較(jiao)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)高(gao)(gao)，奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)優先腐(fu)蝕(shi)。
b. 雙相(xiang)不銹鋼(gang)在硫酸體系(xi)中的侵蝕
圖2.7為不(bu)(bu)同(tong)固溶(rong)溫度下2205雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)系(xi)中(zhong)的極化(hua)曲線(xian)，由于(yu)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)同(tong)硝酸(suan)(suan)(suan)一樣也是強氧化(hua)性酸(suan)(suan)(suan)，因(yin)此，在硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)體(ti)系(xi)中(zhong)同(tong)樣存在明(ming)顯的鈍(dun)(dun)化(hua)現象。2205雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)體(ti)系(xi)中(zhong)的極化(hua)曲線(xian)由陰極區(qu)、活化(hua)區(qu)、鈍(dun)(dun)化(hua)過渡區(qu)、鈍(dun)(dun)化(hua)區(qu)、過鈍(dun)(dun)化(hua)區(qu)五個部分(fen)組成(cheng)。不(bu)(bu)同(tong)固溶(rong)溫度下的極化(hua)曲線(xian)表現出相似的形狀，其鈍(dun)(dun)化(hua)區(qu)的寬度相差很(hen)小，自腐蝕電位和(he)自腐蝕電流(liu)的大小比較(jiao)接近(jin)，均為一個數量級(ji)。其具體(ti)擬合值(zhi)如表2.2所列(lie)。
表2.2中：Ecorr表示自腐蝕電位；Icorr表示自腐蝕電流；Ep表示過鈍化電位；Ip表示維鈍電流；Epp表致鈍電位。比較各固溶溫度試樣的自腐蝕電位，1150℃時自腐蝕電位最高，而自腐蝕電位只是用來表征材料的耐蝕傾向，而自腐蝕電流則可反應材料的實際腐蝕速率。比較各固溶溫度下試樣的自腐蝕電流，均為同一數量級，自腐蝕電流隨著固溶溫度的升高先降低后升高，在1050℃時達到最小值2.38×10-5A/c㎡,因此，當固溶溫度為．1050℃時，試樣在硫酸體系中的耐蝕性能最好，固溶溫度升高或者降低均會導致耐蝕性能略微變差。比較各固溶溫度下試樣的鈍化區間可知，各固溶溫度下試樣在硫酸體系中的鈍化區間相差很小。維鈍電流的大小則可反映出材料表面鈍化膜的穩定性，維鈍電流越小，表明鈍化膜性能越好，從表中可以看出，當固溶溫度較低時，維鈍電流較小，1000℃與1050℃時的維鈍電流同時達到最小值1.3×10-4A/c㎡,隨著固溶溫度的升高，維鈍電流升高，1150℃時維鈍電流達到最大值2.1×10-4A/c㎡.因此，當固溶溫度為1000℃和1050℃時，試樣表面的鈍化膜最穩定，固溶溫度升高會導致鈍化膜性能略微變差。綜上所述，當固溶溫度為1050℃時，2205雙相不銹鋼在硝酸體系中的耐蝕性能和鈍化膜穩定性能均為最佳，這與硝酸體系的結果是一致的。
結合圖2.7和表2.2可知，與硝酸體系不同，所有固溶溫度下的試樣在硫酸體系中的活化鈍化峰均有兩個（Epp1、Epp2)，不同固溶溫度試樣的峰值對應的電位相差很小，分別在－0.305V和－0.26V附近，這兩個峰對應的電位均為鐵素體相與奧氏體相腐蝕速率差值最大的電位。
圖(tu)2.8為(wei)2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)在恒電位(wei)-0.305V下極化后(hou)的(de)能譜(pu)圖(tu) 從圖(tu)中可以看(kan)出(chu)，突出(chu)相(xiang)中鉻元素(su)和鉬元素(su)含(han)量較凹陷(xian)相(xiang)低，而鎳元素(su)含(han)量較凹陷(xian)相(xiang)高(gao)，因此，突出(chu)相(xiang)為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)，凹陷(xian)相(xiang)為(wei)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)，在此電位(wei)下，鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)腐蝕速率較奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)快，鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相(xiang)優先腐蝕。
圖2.9為(wei)(wei)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼在恒電(dian)位(wei)-0.26V下(xia)極化(hua)后的(de)(de)能譜圖，突出相(xiang)中鉻(ge)元素(su)和鉬(mu)元素(su)含(han)量(liang)較(jiao)凹(ao)(ao)陷(xian)(xian)相(xiang)高，鎳(nie)元素(su)含(han)量(liang)較(jiao)凹(ao)(ao)陷(xian)(xian)相(xiang)低(di)，因此，突出相(xiang)為(wei)(wei)鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)，凹(ao)(ao)陷(xian)(xian)相(xiang)為(wei)(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)，在此電(dian)位(wei)下(xia)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)腐(fu)(fu)(fu)蝕速率較(jiao)鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)快，奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)發(fa)(fa)生優先腐(fu)(fu)(fu)蝕。綜上所(suo)述，在硫酸體(ti)(ti)系中，對(dui)應(ying)電(dian)位(wei)值(zhi)較(jiao)高的(de)(de)活(huo)化(hua)鈍化(hua)峰(feng)為(wei)(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)峰(feng)，此時(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)發(fa)(fa)生優先腐(fu)(fu)(fu)蝕，而對(dui)應(ying)電(dian)位(wei)值(zhi)較(jiao)低(di)的(de)(de)活(huo)化(hua)鈍化(hua)峰(feng)為(wei)(wei)鐵素(su)體(ti)(ti)峰(feng)，此時(shi)鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)發(fa)(fa)生優先腐(fu)(fu)(fu)蝕。
