鐵素體相的存在使雙相(xiang)不銹鋼具有比單相奧氏體鋼低的晶間(jian)腐蝕傾向,其原因主要有:
1. 雙相鋼有(you)較細的(de)晶(jing)粒組織(zhi),因而晶(jing)界長度增大(da),降(jiang)低了晶(jing)界上析出(chu)的(de)碳化(hua)物濃度。
2. 沿a/y相界析出M23C6型碳化物時,由于α相中的鉻含量較高,其在α相中的擴散速率較之在γ相中要快得多,有利于晶界附近化學成分的平衡,使鉻的濃度不至于降到允許的水平以下。
3. 在焊接時的高溫加熱過程中,發生各合金元素在各相之間的重新分配,使較多的碳進入a/γ相界的奧氏體內。
有(you)學者曾(ceng)對(dui)308(06Cr20Ni10)雙相(xiang)(xiang)不銹鋼固(gu)溶處(chu)理和(he)時(shi)效(xiao)后的(de)晶間腐蝕(shi)敏感(gan)性(xing)進(jin)行了研究(jiu),結(jie)果表明(ming),鋼中(zhong)(zhong)碳(tan)化(hua)物(wu)首先(xian)沿a/γ晶界析(xi)(xi)出,碳(tan)化(hua)物(wu)中(zhong)(zhong)的(de)鉻(ge)主要來自α相(xiang)(xiang),由于(yu)碳(tan)在鐵素體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)活(huo)度系(xi)數(shu)高,初析(xi)(xi)出的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)先(xian)耗盡α相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)碳(tan),然后取自y相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)碳(tan)使自身長大,造成γ相(xiang)(xiang)的(de)貧(pin)碳(tan),使其(qi)降(jiang)至溶解度的(de)極限值(zhi)(zhi),避免了碳(tan)化(hua)物(wu)沿奧氏體(ti)晶界的(de)析(xi)(xi)出。還發現在給定的(de)碳(tan)含量下,該鋼有(you)一個a/γ相(xiang)(xiang)界含量和(he)分(fen)布的(de)臨界值(zhi)(zhi),高于(yu)此值(zhi)(zhi),鋼是免疫(yi)的(de),低于(yu)此值(zhi)(zhi),則對(dui)晶間腐蝕(shi)敏感(gan)。
022Cr22Ni5Mo3N鋼經1050℃固溶后,再在300~1000℃進行 20min的敏化加熱,采用65%HNO3法試驗,發現在600~700℃出現腐蝕速率的峰值。對應的是Cr2N、M23C6和x相的析出,將鉬含量提高至5%,峰值移至700℃,對應的是拉弗斯相Fe2Mo的析出,這些相的析出是鋼的晶間腐蝕的原因。
雙相不銹鋼在焊接和高溫加熱后有一定的晶間腐蝕敏感性。將雙相不銹鋼022Cr18Ni5Mo3Si2加熱至1200℃以上,α相晶粒急劇長大,y相數量迅速減少,至1300℃以上時已是單一粗大的α相,水冷后保留下來。1400℃保溫6秒水冷后,鐵素體晶界析出物的電子衍射分析表明,在α相晶界析出的是長約150nm、厚約30nm的M23C6型碳化物,其附近缺鉻。經1200℃保溫30min,再經水冷后測出M23C6型碳化物附近a/y相界兩側和α/α晶界兩側一定距離內的鉻含量,以鉻含量不大于12%為貧鉻判據。發現在γ相一側和α相一側分別產生了100nm和80nm的貧鉻區,貧鉻區的出現是由于富鉻的M23C6(含58.5%Cr)型碳化物析出的結果,這說明該鋼有一定程度的晶間腐蝕傾向。高溫敏化加熱后空冷,雖有M23C。型碳化物和y2沿α晶粒析出成網狀,但無晶間腐蝕傾向,晶界附近無貧鉻區。

