雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的性能，尤其是(shi)耐香蕉視頻app下載蘋果版:應力腐蝕破裂的性能與其鐵素(su)體(ti)和奧氏體(ti)相的比(bi)例有著密切的關系，因此測量鐵素(su)體(ti)的含量是(shi)香蕉視頻app下載蘋果版:雙相不銹鋼研制(zhi)和生產中不可缺(que)少的(de)工作(zuo)。金相測定(ding)法是測定(ding)鐵素體含量(liang)的(de)一種常用(yong)方法，因此準(zhun)確(que)顯示雙相不銹鋼的(de)顯微組織是精確(que)測定(ding)鐵素體含量(liang)的(de)前提。
1. 雙相不銹鋼的常(chang)規侵蝕方法
雙相不銹鋼(gang)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。
采用偏(pian)重亞硫(liu)酸(suan)鉀、氯化(hua)銅(tong)、鹽(yan)酸(suan)水(shui)溶液可(ke)(ke)(ke)以將(jiang)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)染(ran)成(cheng)紅棕色或藍色，而奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)則為(wei)白亮色。這種方法(fa)具有制(zhi)(zhi)樣(yang)(yang)(yang)不需加(jia)熱、侵蝕(shi)時(shi)間短、容易(yi)掌握、操作(zuo)簡便且相(xiang)(xiang)邊界清晰、色彩(cai)鮮艷、對比(bi)度大、易(yi)于分析不同(tong)相(xiang)(xiang)等(deng)優點。通常鐵索體(ti)(ti)(ti)(ti)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)雙相(xiang)(xiang)不銹鋼形(xing)成(cheng)陽(yang)極電化(hua)學沉積膜(mo)的(de)(de)(de)一個合適的(de)(de)(de)成(cheng)分配(pei)(pei)比(bi)為(wei)：偏(pian)重亞硫(liu)酸(suan)鉀（1g)+鹽(yan)酸(suan)（20mL)+氯化(hua)銅(tong)（0.2~0.5g)+水(shui)（100mL).由于試(shi)樣(yang)(yang)(yang)成(cheng)分的(de)(de)(de)差(cha)異及氣溫(wen)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)，陽(yang)極沉積膜(mo)的(de)(de)(de)生成(cheng)速(su)度會發生變(bian)化(hua)，實(shi)際(ji)工作(zuo)中(zhong)可(ke)(ke)(ke)以適當調整(zheng)溶液配(pei)(pei)比(bi)來(lai)控(kong)制(zhi)(zhi)雙相(xiang)(xiang)不銹鋼陽(yang)極成(cheng)膜(mo)的(de)(de)(de)速(su)度，以達到理想(xiang)的(de)(de)(de)浸(jin)染(ran)效(xiao)果。試(shi)劑(ji)的(de)(de)(de)配(pei)(pei)制(zhi)(zhi)最好(hao)在(zai)室溫(wen)下(xia)(xia)，將(jiang)20mL鹽(yan)酸(suan)加(jia)入100mL水(shui)中(zhong)，再加(jia)入1g偏(pian)重亞硫(liu)酸(suan)鉀，用玻璃棒(bang)攪(jiao)拌直至完全(quan)溶解，再加(jia)入氯化(hua)銅(tong)，溶解后放置片刻便可(ke)(ke)(ke)使用。試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)磨制(zhi)(zhi)和拋光與(yu)通常制(zhi)(zhi)備金相(xiang)(xiang)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)方法(fa)基本相(xiang)(xiang)同(tong)，只是注(zhu)意在(zai)侵蝕(shi)前要把試(shi)樣(yang)(yang)(yang)表面的(de)(de)(de)油污(wu)等(deng)雜質清除(chu)干(gan)(gan)凈(jing)，去掉制(zhi)(zhi)樣(yang)(yang)(yang)過程中(zhong)使用的(de)(de)(de)金屬夾持器。試(shi)樣(yang)(yang)(yang)在(zai)室溫(wen)下(xia)(xia)侵蝕(shi)15~30s即(ji)可(ke)(ke)(ke)。由于試(shi)樣(yang)(yang)(yang)化(hua)學成(cheng)分的(de)(de)(de)差(cha)異和環境溫(wen)度的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)，需要適當調整(zheng)試(shi)劑(ji)的(de)(de)(de)濃(nong)度和侵蝕(shi)時(shi)間，以侵蝕(shi)的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)肉眼觀(guan)察其表面呈現橙黃(huang)色即(ji)可(ke)(ke)(ke)。然后用自來(lai)水(shui)沖洗干(gan)(gan)凈(jing)，用濾紙(zhi)吸(xi)干(gan)(gan)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)表面的(de)(de)(de)水(shui)膜(mo)，再用電吹風將(jiang)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)吹干(gan)(gan)。具體(ti)(ti)(ti)(ti)腐蝕(shi)形(xing)貌如(ru)圖(tu)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. 雙相不銹鋼的電化(hua)學侵蝕方法
電化(hua)(hua)學(xue)極(ji)(ji)化(hua)(hua)的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)是根據雙相(xiang)(xiang)不銹鋼在實驗溶液中(zhong)腐(fu)蝕(shi)速率的(de)差別，將(jiang)雙相(xiang)(xiang)不銹鋼兩相(xiang)(xiang)進行區(qu)分的(de)一種手段(duan)，相(xiang)(xiang)對于常規侵(qin)蝕(shi)的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)，電化(hua)(hua)學(xue)侵(qin)蝕(shi)具有腐(fu)蝕(shi)均勻、侵(qin)蝕(shi)所(suo)需時間(jian)(jian)短、腐(fu)蝕(shi)形(xing)貌清晰明了等特點。實驗步(bu)驟如下：首先，將(jiang)試(shi)樣(yang)(yang)背(bei)面與(yu)導(dao)線相(xiang)(xiang)連，并用環氧(yang)樹脂(zhi)將(jiang)試(shi)樣(yang)(yang)封樣(yang)(yang)，只留帶侵(qin)蝕(shi)面；其次(ci)，配置(zhi)2mol/L的(de)氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉溶液；再次(ci)，將(jiang)試(shi)樣(yang)(yang)、參比電極(ji)(ji)（飽和(he)甘(gan)汞電極(ji)(ji)）、輔(fu)助電極(ji)(ji)（鉑電極(ji)(ji)）分別與(yu)電化(hua)(hua)學(xue)工(gong)作站的(de)工(gong)作接線、參比電極(ji)(ji)接線、輔(fu)助電極(ji)(ji)接線相(xiang)(xiang)連，并置(zhi)于配置(zhi)好的(de)氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉溶液中(zhong)，采用恒電位極(ji)(ji)化(hua)(hua)的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)，選(xuan)擇＋2V(相(xiang)(xiang)對于參比電極(ji)(ji)）的(de)電位，極(ji)(ji)化(hua)(hua)10~20s;最后(hou)，將(jiang)試(shi)樣(yang)(yang)拿出后(hou)清洗吹(chui)干用于觀察。其腐(fu)蝕(shi)形(xing)貌如圖2.4所(suo)示。其缺點是預先的(de)制樣(yang)(yang)過(guo)程所(suo)需時間(jian)(jian)較長，較為煩瑣(suo)。
3. 雙相不銹鋼的優先腐蝕行為
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(xiang)不銹鋼在硝酸(suan)體系中(zhong)的(de)侵(qin)蝕
圖2.5為不同固溶(rong)溫度(du)下2205雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)硝酸(suan)(suan)體系中(zhong)(zhong)的(de)極化(hua)曲線(xian)，由于硝酸(suan)(suan)是強氧化(hua)性酸(suan)(suan)，因此(ci)，在(zai)硝酸(suan)(suan)體系中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)明顯的(de)鈍(dun)(dun)化(hua)現象(xiang)。2205雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)硝酸(suan)(suan)體系中(zhong)(zhong)的(de)極化(hua)曲線(xian)由陰極區(qu)、活化(hua)區(qu)、鈍(dun)(dun)化(hua)過渡(du)區(qu)、鈍(dun)(dun)化(hua)區(qu)、過鈍(dun)(dun)化(hua)區(qu)五個(ge)部(bu)分組(zu)成。不同熱處(chu)理溫度(du)下的(de)極化(hua)曲線(xian)表現出相(xiang)(xiang)似的(de)形(xing)狀，其鈍(dun)(dun)化(hua)區(qu)的(de)寬度(du)相(xiang)(xiang)差不多，自(zi)腐蝕電位和(he)自(zi)腐蝕電流(liu)的(de)大小比較接近(jin)，均(jun)為一個(ge)數量級。其具體擬(ni)合值如(ru)表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。
結合圖(tu)(tu)(tu)2.5和(he)表(biao)2.1可(ke)知，所有(you)固(gu)溶溫度下的(de)試樣在(zai)硝酸體(ti)系中(zhong)的(de)活化(hua)鈍化(hua)峰只有(you)一個，這個峰值(zhi)對(dui)應的(de)電(dian)位(wei)(wei)就(jiu)是致(zhi)鈍電(dian)位(wei)(wei)。其數值(zhi)相(xiang)(xiang)差很(hen)小(xiao)，在(zai)-0.27V附(fu)近，在(zai)此電(dian)位(wei)(wei)下，奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)與(yu)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)的(de)耐蝕(shi)性相(xiang)(xiang)差最大。圖(tu)(tu)(tu)2.6為2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼在(zai)恒電(dian)位(wei)(wei)-0.27V極化(hua)后的(de)能譜圖(tu)(tu)(tu)，鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)中(zhong)Cr元(yuan)素(su)(su)和(he)Mo元(yuan)素(su)(su)含量(liang)(liang)高，奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)中(zhong)Ni元(yuan)素(su)(su)含量(liang)(liang)高，由圖(tu)(tu)(tu)中(zhong)可(ke)以看出(chu)，突出(chu)相(xiang)(xiang)中(zhong)Cr和(he)Mo含量(liang)(liang)高于凹陷相(xiang)(xiang)，而Ni元(yuan)素(su)(su)含量(liang)(liang)低于凹陷相(xiang)(xiang)，因此，突出(chu)相(xiang)(xiang)為鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)，凹陷相(xiang)(xiang)為奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)，奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)的(de)腐蝕(shi)速率較鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)高，奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)優先腐蝕(shi)。
b. 雙相不銹鋼在硫酸體(ti)系中的侵蝕(shi)
圖2.7為不(bu)同(tong)固(gu)溶(rong)溫度(du)下2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)硫(liu)酸(suan)系中的極(ji)化(hua)(hua)曲(qu)線，由(you)于硫(liu)酸(suan)同(tong)硝酸(suan)一樣也(ye)是強氧化(hua)(hua)性酸(suan)，因此，在(zai)硫(liu)酸(suan)體(ti)(ti)(ti)系中同(tong)樣存(cun)在(zai)明顯(xian)的鈍化(hua)(hua)現象。2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)硫(liu)酸(suan)體(ti)(ti)(ti)系中的極(ji)化(hua)(hua)曲(qu)線由(you)陰極(ji)區(qu)(qu)、活化(hua)(hua)區(qu)(qu)、鈍化(hua)(hua)過渡(du)區(qu)(qu)、鈍化(hua)(hua)區(qu)(qu)、過鈍化(hua)(hua)區(qu)(qu)五(wu)個部分組成。不(bu)同(tong)固(gu)溶(rong)溫度(du)下的極(ji)化(hua)(hua)曲(qu)線表現出(chu)相(xiang)(xiang)似的形(xing)狀，其(qi)鈍化(hua)(hua)區(qu)(qu)的寬度(du)相(xiang)(xiang)差很小(xiao)，自腐(fu)蝕電(dian)位和(he)自腐(fu)蝕電(dian)流的大小(xiao)比(bi)較接近，均(jun)為一個數量級。其(qi)具體(ti)(ti)(ti)擬合(he)值如表2.2所列。
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2.8為2205雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在恒電位(wei)-0.305V下極(ji)化后(hou)的能譜圖 從圖中可(ke)以看出(chu)，突(tu)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)中鉻元(yuan)素(su)(su)和鉬元(yuan)素(su)(su)含(han)量(liang)(liang)較(jiao)凹陷相(xiang)(xiang)(xiang)低(di)，而鎳元(yuan)素(su)(su)含(han)量(liang)(liang)較(jiao)凹陷相(xiang)(xiang)(xiang)高(gao)，因此，突(tu)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)為奧(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)，凹陷相(xiang)(xiang)(xiang)為鐵(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)，在此電位(wei)下，鐵(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)腐蝕速率較(jiao)奧(ao)氏體(ti)快，鐵(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)優先(xian)腐蝕。
圖(tu)2.9為(wei)2205雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)在恒(heng)電位-0.26V下極化(hua)(hua)后的能譜圖(tu)，突出相(xiang)(xiang)(xiang)中鉻元素和鉬元素含量較(jiao)(jiao)凹(ao)陷(xian)(xian)相(xiang)(xiang)(xiang)高，鎳(nie)元素含量較(jiao)(jiao)凹(ao)陷(xian)(xian)相(xiang)(xiang)(xiang)低，因此(ci)，突出相(xiang)(xiang)(xiang)為(wei)鐵素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)，凹(ao)陷(xian)(xian)相(xiang)(xiang)(xiang)為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)，在此(ci)電位下奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)腐蝕速率較(jiao)(jiao)鐵素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)快(kuai)，奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)發生優(you)(you)先(xian)(xian)腐蝕。綜上所述，在硫酸體(ti)(ti)系中，對應電位值較(jiao)(jiao)高的活化(hua)(hua)鈍(dun)化(hua)(hua)峰(feng)(feng)為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)峰(feng)(feng)，此(ci)時奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)發生優(you)(you)先(xian)(xian)腐蝕，而對應電位值較(jiao)(jiao)低的活化(hua)(hua)鈍(dun)化(hua)(hua)峰(feng)(feng)為(wei)鐵素體(ti)(ti)峰(feng)(feng)，此(ci)時鐵素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)發生優(you)(you)先(xian)(xian)腐蝕。
