304型铬镍奥氏体草莓视频APP下载官方污视频因其优良的耐蚀性、成型性等特性广泛应用于家庭用品、建筑材料、汽车零部件、化学和食品工业等领域,是应用最广泛的钢种。为了节省稀缺的镍资源,人们开发了200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频以及400系列铁素体草莓视频APP下载官方污视频等节镍型钢种。200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频由美国于20世纪50年代研制,目前,美国拥有完整的200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频体系,有21个200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频牌号列入美国ASTM标准[1]。200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频在我国亦称为铬锰系草莓视频APP下载官方污视频或锰系草莓视频APP下载官方污视频或高锰低镍奥氏体草莓视频APP下载官方污视频,主要牌号有201草莓视频污污版和202草莓视频APP下载官方污视频,但是国内市场上的201草莓视频污污版和202草莓视频APP下载官方污视频大多数是在美国ASTM标准基础上经过成分调整的镍含量更低的草莓视频APP下载官方污视频。400系列铁素体草莓视频APP下载官方污视频属于铬系草莓视频APP下载官方污视频,钢中不含镍,具有较好的成本优势,并且具有耐氯化物应力腐蚀、耐海水局部腐蚀等特性。铁素体草莓视频APP下载官方污视频早期由于钢中C、N等间隙元素含量高,具有缺口敏感性高、对晶间腐蚀敏感等缺点[2],限制了铁素体草莓视频APP下载官方污视频的应用,2003年我国铁素体草莓视频APP下载官方污视频的产量还不到20万t。但随着草莓视频APP下载官方污视频精炼技术的发展,铁素体草莓视频APP下载官方污视频的上述缺点和不足得到了一定程度的克服并开发了许多新的可焊性能好、加工性能及耐腐蚀性能优良的铁素体草莓视频APP下载官方污视频,如439、443和444草莓视频APP下载官方污视频等。由于消费者对铁素体草莓视频APP下载官方污视频的传统认识,使得铁素体草莓视频APP下载官方污视频的应用受到了限制。为此本工作对200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频、400系列铁素体草莓视频APP下载官方污视频与304草莓视频APP下载官方污视频在一定介质中的耐腐蚀性能差异进行了研究。

1试验材料和方法

1.1试验材料

200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频、400系列铁素体草莓视频APP下载官方污视频以及304草莓视频APP下载官方污视频试样均为市售草莓视频APP下载官方污视频冷轧薄板。试验材料的化学成分如表1所示。

1.2试验方法

试验采用草莓视频APP下载官方污视频点蚀电位测量方法(GB/T17899-1999),用PrincetonAppliedResearch生产的PARSTAT2273电化学工作站进行动电位极化曲线测量。试验采用标准三电极体系:辅助电极采用铂电极,参比电极采用饱和甘汞电极(SCE),工作电极为草莓视频APP下载官方污视频试样。电极试验面积为1cm2,非试验面用环氧树脂封装。试验前试样经水砂纸逐级打磨至800目,丙酮除油并用去离子水冲洗。动电位极化曲线在3.5%NaCl溶液中进行,极化扫描速率为50mV/min,阳极电流密度达到0.001A/cm2时停止极化。每组试验至少三个平行试样,每条曲线测试完毕后,取出试样用放大镜检查有无缝隙腐蚀发生,若有发生,则舍去测量值。文中电位值均相对于SCE。盐雾试验按中性盐雾试验标准(GB/T10125-1997)执行,溶液为5%NaCl水溶液,pH值为6.5~7.2,温度为(35?2)e,连续喷雾,盐雾沉降速度为每80cm2面积上1~2ml/h,试样截取面积为50mm@100mm,试验时间为500h。试验过程中,定期开箱检查试样表面是否有锈蚀出现,并记录试样表面的变化。试验后,将试样除去腐蚀产物、测量平均失重情况,再分别取去除和未去除腐蚀产物的试样进行表面腐蚀形貌扫描电子显微镜观察。

2结果与分析

2.1耐点蚀性能比较

草莓视频APP下载官方污视频试样在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线如图1及图2所示。各种草莓视频APP下载官方污视频对应的点蚀电位、腐蚀电位如表2所示。

点蚀是草莓视频APP下载官方污视频腐蚀失效的主要形式之一,大多数草莓视频APP下载官方污视频具有良好的抗腐蚀性能,但草莓视频APP下载官方污视频在海水和其它氯化物溶液中易发生点蚀[3]。一般认为,点蚀(击穿)电位Eb愈正,金属对点蚀的敏感性越小。由图1和图2中草莓视频APP下载官方污视频的极化曲线可知,5种草莓视频APP下载官方污视频均有明显的钝化过程,说明这几种草莓视频APP下载官方污视频均能形成致密的钝化膜。由表2可知,几种节镍型草莓视频APP下载官方污视频中,443草莓视频APP下载官方污视频的点蚀电位最高,439草莓视频APP下载官方污视频其次,201和202草莓视频APP下载官方污视频的点蚀电位最低,但四种草莓视频APP下载官方污视频点蚀电位均低于304草莓视频APP下载官方污视频。五种草莓视频APP下载官方污视频试样耐点蚀性能由高到低依次为:304草莓视频APP下载官方污视频>443草莓视频APP下载官方污视频>439草莓视频APP下载官方污视频>202草莓视频APP下载官方污视频>201草莓视频污污版。从草莓视频APP下载官方污视频的化学成分看,200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频中添加了Mn、N元素以达到节镍的目的,但是,Mn元素会妨碍草莓视频APP下载官方污视频钝化膜的形成,并且生成MnS、(Mn,Fe)S和(Mn,Fe)O等夹杂物,这些夹杂物易成为点蚀的诱发源[4-6],增加草莓视频APP下载官方污视频的点蚀敏感性。201及202草莓视频APP下载官方污视频中Mn含量分别为9.23%和7.2%,比304草莓视频APP下载官方污视频中的Mn含量高7倍以上,这就是200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频的点蚀敏感性较高的原因之一。

2.2耐盐雾腐蚀性能比较

在盐雾试验过程中观察到201草莓视频污污版表面6h就产生明显的红锈,随着试验时间的延长锈蚀面积增大,锈层增厚,至试验结束时,201草莓视频污污版表面布满红色蚀斑;202草莓视频APP下载官方污视频6h就产生点状腐蚀,随试验时间延长,腐蚀点逐渐扩大,腐蚀产物增多,至试验结束时,202草莓视频APP下载官方污视频多处发生点状腐蚀。400系列两种草莓视频APP下载官方污视频试验过程中表面形貌变化各不相同。439草莓视频APP下载官方污视频试样试验12h后开始发生锈蚀,但锈蚀增加缓慢,试验500h后试样表面锈斑仍增加较小,腐蚀程度较轻;443草莓视频APP下载官方污视频试样在试验48h后产生腐蚀点,随试验时间的延长,蚀斑增加缓慢,500h盐雾试验后,试样表面锈蚀依然很浅;304草莓视频APP下载官方污视频经过12h的盐雾试验其表面就发生浅色锈斑,随着试验时间的延长,锈斑的数量增加,但直到试验时间达500h,304草莓视频APP下载官方污视频表面的锈斑仍然较浅。试验结束后通过扫描电子显微镜观察到草莓视频APP下载官方污视频表面锈层的显微形貌如图3所示。由图3可以看出,201草莓视频污污版、304草莓视频APP下载官方污视频和439草莓视频APP下载官方污视频的锈层形貌相近,三种草莓视频APP下载官方污视频锈层均较薄,腐蚀产物形貌基本相同,为层片状结构;202草莓视频APP下载官方污视频的锈层较厚且致密,腐蚀层有裂纹;443草莓视频APP下载官方污视频表面仅有轻微片状腐蚀,腐蚀产物形貌不明显。除去锈层后草莓视频APP下载官方污视频表面的显微形貌如图4所示。由图4可以看出,去除腐蚀产物后,201草莓视频污污版呈斑状腐蚀;202草莓视频APP下载官方污视频发生点蚀;304草莓视频APP下载官方污视频表面呈斑点状腐蚀形貌,但未见明显点蚀;439草莓视频APP下载官方污视频表面呈密集细点状形貌,但腐蚀类型不同于点蚀;443草莓视频APP下载官方污视频腐蚀程度最小,只在腐蚀产物下产生轻微不规则形状腐蚀点。

 201、202、304、439及443草莓视频APP下载官方污视频平均腐蚀速率分别为0.0071mm/a、0.0062mm/a、0.0026mm/a、0.0038mm/a和0.0024mm/a。其中,201草莓视频污污版腐蚀速率最大,304草莓视频APP下载官方污视频和443草莓视频APP下载官方污视频腐蚀速率最小,201草莓视频污污版腐蚀速率是443草莓视频APP下载官方污视频的3倍,说明304草莓视频APP下载官方污视频和443草莓视频APP下载官方污视频耐均匀腐蚀性能最好,201草莓视频污污版耐均匀腐蚀性能最差。200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频耐均匀腐蚀性能差,主要是由于它们的化学成分造成的。200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频的Cr、Ni元素的含量低,C、Mn元素含量高,并添加一定N元素来提高奥氏体形成能力。而奥氏体草莓视频APP下载官方污视频的Ni含量越高,C含量越低,耐腐蚀性越好。草莓视频APP下载官方污视频中Cr的主要作用是形成钝化膜,提高阳极电极电位,增加耐蚀性,是草莓视频APP下载官方污视频耐腐蚀最主要的元素,本试验中所采用的200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频样品Cr含量比304系列及400系列铁素体草莓视频APP下载官方污视频低4%~5%。200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频的平均腐蚀速率符合合金耐蚀性10级标准[2]的第3等级(0.005~0.01mm/a),304、439及443草莓视频APP下载官方污视频的平均腐蚀速率符合合金耐蚀性10级标准的第2等级(0.001~0.005mm/a)。根据我国合金耐蚀性的10级标准规定:对使用过程中要求光洁镜面或尺寸精密的设备、仪表和部件,可选择1~3级标准;对于要求密切配合,长期不漏或要求使用年限长的设备、部件可选用2~5级;对要求不高、检修方便或寿命不很长的设备、部件可选用4~7级。因此,尽管200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频的腐蚀速率较高,但仍可以应用于对腐蚀要求不高的环境中,例如室内、无污染或轻污染的大气环境等;439草莓视频APP下载官方污视频腐蚀速率是304草莓视频APP下载官方污视频的1.5倍,但远低于200系列两种草莓视频APP下载官方污视频;443草莓视频APP下载官方污视频的腐蚀速率与304草莓视频APP下载官方污视频的腐蚀速率相当,可以代替304草莓视频APP下载官方污视频应用于一般腐蚀环境中。据统计,我国节镍型草莓视频APP下载官方污视频(200系列和400系列)的产量逐年增加,至2008年已达到343.46万t,约占我国草莓视频APP下载官方污视频产量的二分之一。节镍型草莓视频APP下载官方污视频的大量应用,节省了有限的镍资源,符合可持续发展的要求。与200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频相比,400系列铁素体草莓视频APP下载官方污视频耐点蚀和均匀腐蚀性能更好,而且一些性能如耐氯腐蚀与耐应力腐蚀性能都优于200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频。目前欧美等发达国家铁素体草莓视频APP下载官方污视频的使用量已占整个草莓视频APP下载官方污视频用量的40%左右,我国2008年400系列铁素体草莓视频APP下载官方污视频的消费比例约为27%,与欧美发达国家还有很大差距,我国铁素体草莓视频APP下载官方污视频的发展空间巨大。

3结论

(1)304草莓视频APP下载官方污视频耐点蚀性能最好,其次为443草莓视频APP下载官方污视频、439草莓视频APP下载官方污视频,201草莓视频污污版和202草莓视频APP下载官方污视频的耐点蚀性能最差。

(2)201草莓视频污污版在盐雾环境中的腐蚀速率为0.0071mm/a,约为304草莓视频APP下载官方污视频的2.7倍;202草莓视频APP下载官方污视频的腐蚀速率为0.0062mm/a,约为304草莓视频APP下载官方污视频的2.4倍;439草莓视频APP下载官方污视频的腐蚀速率为0.0038mm/a,是304草莓视频APP下载官方污视频的1.5倍;443草莓视频APP下载官方污视频的腐蚀速率为0.0024mm/a,与304草莓视频APP下载官方污视频的腐蚀速率相当,在几种节镍草莓视频APP下载官方污视频中耐均匀腐蚀性能最好。

(3)200系列奥氏体草莓视频APP下载官方污视频的耐腐蚀性能较差,只能应用于室内、农村大气环境等对耐腐蚀性能要求不高的环境中。400系列铁素体草莓视频APP下载官方污视频为铬系草莓视频APP下载官方污视频,钢中不含镍元素,因此具有较大的成本优势,而且耐腐蚀性能较好,应该在多方面推广应用400系列铁素体草莓视频APP下载官方污视频。