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不銹鋼腐蝕的原因被研究了20來年,這一成果也將有助于改善不銹鋼的性能

信息來源:求和不銹鋼 時間:2018-12-25 14:06:44 瀏覽次數:-

據研究表明不銹鋼里微小的硫化錳高濃度區(qū)域能導致不銹鋼銹蝕。不銹鋼是鐵、鉻和鎳的合金,最早出現在20世紀初。由于不銹鋼具有優(yōu)異的抗腐蝕特性,因而它常常被用在惡劣的工作環(huán)境下,或者用來制造餐具和醫(yī)療用具。

不銹鋼的腐蝕速率非常之慢,在理想情況下每100萬年才能腐蝕1厘米??刂埔c是:

1、鍛造后鍛件溫度控制。鍛件成形后的溫度必須在Ar3(對亞共析鋼)以上,鍛后零件溫度穩(wěn)定時可采用直接急冷的方式;鍛后零件溫度波動較大或鍛件截面變化大時,必須增加均溫過程,急冷前使零件溫度均勻一致,否則會造成急冷后鍛件或不同截面溫度相差大,產生異常組織(貝氏體或馬氏體)。

2、急冷控制

1)冷卻速度控制。急冷工序中要求鍛件快速冷卻,同時冷卻后同一鍛件和同批鍛件溫度均勻一致(或相近)。同時需要對急冷速度加以控制,過快的急冷速度會在鍛件組織中產生魏氏組織。一般急冷速度控制在30 ~ 42℃ /min。

2)急冷后溫度控制。急冷后必須保證鍛件溫度在珠光體轉變區(qū),不能低于貝氏體轉變開始溫度(Bs),否則組織中會出現貝氏體(或粒狀貝氏體)組織;如急冷后溫度過高會導致先共析鐵素體量增多,組織轉變后珠光體片層間距大,造成零件硬度低。鍛件急冷后溫度一般控制在材料Bs 溫度以上在80 ~ 100℃。

3、等溫溫度的選擇。等溫溫度的高低直接影響到等溫正火后鍛件的硬度,等溫溫度高則硬度低,等溫溫度低則硬度高。等溫溫度一般為鍛件材料Bs 溫度以上50 ~ 80℃,具體溫度需根據鍛件的材料、形狀經試驗進行確定。

4、等溫保溫時間的確定。珠光體轉變發(fā)生在等溫過程中,因此必須有足夠的保溫時間,如等溫時間過短會造成過冷奧氏體沒有全部轉變?yōu)橹楣怏w,在隨后的冷卻過程中轉變?yōu)樨愂象w或馬氏體,造成等溫處理后組織不合格和硬度高。等溫時間可根據材料的等溫轉變曲線進行初步確定,并根據試驗情況進行調整。 但是在實際應用中,腐蝕往往在某處產生和擴大,最終導致整塊不銹鋼的腐蝕。

此前有很多理論認為不銹鋼中的雜質導致了腐蝕,但是對于腐蝕發(fā)生的具體機制還不很清楚。在最新一期的英國《自然》雜志上,一個英國研究小組報告了他們對于不銹鋼腐蝕過程的研究成果。他們發(fā)現不銹鋼中微小的硫化錳高濃度區(qū)域是導致不銹鋼腐蝕的元兇。

腐蝕發(fā)生處并不是隨機的,它們總是產生在小塊硫化錳周圍幾百納米的區(qū)域??茖W家的研究表明,在不銹鋼制造過程中,硫化錳在局部產生高濃度的聚集,導致在其周圍區(qū)域中鉻元素濃度的降低。鉻元素和氧氣反應產生鉻的氧化物能夠起到防止腐蝕的作用。低濃度的鉻區(qū)域最先產生腐蝕,然后腐蝕會逐步擴大到整塊不銹鋼。在含有鹽的水中,這個過程會變得更加迅速。

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