实验材料取自国内某大型钢铁厂氩氧脱碳法(AOD)精炼工艺生产的两种铁素体不锈钢热轧板(~4mm),终轧温度为850℃,热轧后空冷。主要化学成分见表1。可知,12%Cr铁素体不锈钢的纯净度较高。采用CHI604C型电化学分析仪测量实验钢的晶间腐蚀倾向。
表1 实验材料的化学成分(质量分数,%)
钢种
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C
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Si
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Mn
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P
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S
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Ni
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Cr
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Cu
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Ti
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N
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410S
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0.022
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0.36
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0.30
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0.028
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0.001
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0.10
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12.15
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0.02
|
-
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0.026
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409L
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0.012
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0.51
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0.25
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0.018
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0.001
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0.08
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11.60
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0.02
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0.202
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0.013
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410S不锈钢在850℃轧后空冷形成约32%的马氏体组织,马氏体中含Cr小于基体铁素体,在腐蚀介质中马氏体组织与铁素体组织形成微小的原电池,从而加速了410S不锈钢的浸泡腐蚀。410S不锈钢热轧板马氏体中Cr元素含量的减少,使得马氏体组织相比基体组织贫Cr,增大了410S不锈钢的晶间腐蚀倾向。409L轧后组织为基本等轴晶,且其成分中加入了约8×(C+N)的Ti,Ti元素固定了基体中的C和N原子,使得晶界上的碳化物析出减少,保证了Cr元素保留在基体之中,提高了抗晶间腐蚀的能力。