冷弯加工对双相不锈钢点蚀性能的影响

GXF360 2017-05-29

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冷弯加工对双相不锈钢点蚀性能的影响

顾园，张泉

（沈阳职业技术学院，辽宁沈阳 110045）

摘要：本文针对冷弯成形弯曲处因腐蚀出现点腐蚀源的双相不锈钢钢板，经不同温度的预处理后并加以腐蚀,发现点腐蚀率的不同变化，对比去应力处理、空冷固溶处理和水冷固溶处理下的效果。

关键词：点腐蚀；去应力处理；固溶处理

某厂生产的710推进泵的一些部件，采用δ＝8mm的双相不锈钢钢板0Cr25Ni7Mo2N。冷弯近90°角之后焊接成型，后经250℃加热作最终去应力处理。由于冷弯成型，在弯曲处材料的晶粒组织将发生畸变，产生位错，并存在应力。根据点腐蚀理论，点腐蚀也称为小孔腐蚀，是电化学腐蚀的一种形式，是不锈钢常见的局部腐蚀的一种。不锈钢极好的耐腐蚀性能是由于在钢的表面形成了看不见的氧化膜使其成为钝态的。若钝化膜被破坏，不锈钢将被腐蚀。加工与变形也将影响点腐蚀的敏感性增加。这个部位将易成为点腐蚀源而加剧点腐蚀。如果存在这种情况，将在产品以后使用中暴露出来。本试验的目的就是探讨目前的加工形式、方法是否产生上述问题，以及一旦产生如何去解决。

1 试验方法、过程

1.1 预处理

将0Cr25Ni7Mo2N双相不锈钢板，按GB4334.7《不锈钢三氯化铁腐蚀试验方法》中的要求，首先从试验材料上切取试样，为了减小试样面积和试样端面的腐蚀对试验结果的影响，应尽可能使用尺寸相同或接近的薄试样，进而加工成腐蚀试片，（为便于冷弯成型，将试块标准长度由50mm加长至80mm），之后，将试样表面清洗后，用丙酮或无水乙醇除油，然后存放于干燥器内，最后分别按表1方式进行试块预处理。

1.2 点腐蚀试验

按GB4334.7标准规定方法进行，将腐蚀介质为：（1.5%FeCl3·6H2O+3%NaCl+20mlHAC）/L的熔液加入试验容器内，每平方厘米试样表面积所需的试验溶液量应在20ml以上。将试验容器放入恒温槽中，加到试验温度为40℃，保温时间为24h。

表1 腐蚀试片的预处理

1.3 数据整理及评价

按GB4334.7标准规定方法，则腐蚀率计算为：

腐蚀率＝（腐蚀前重量－腐蚀后重量）/（面积×腐蚀时间），单位为g/m2h对比分析。

2 试验结果（表2）

表2 试片腐蚀情况

3 分析讨论

点腐蚀的形貌特征为：仅在表面局部出现腐蚀凹坑。若将凹坑的表皮去掉，则可看到严重的腐蚀坑。另外，在特定的环境条件下，腐蚀坑会呈现出宝塔状的特殊形貌。从表2可见：

（1）冷弯（B）与未冷弯（A），在点蚀率及表面腐蚀形态上，基本相当，在弯折处与平面处对比，未见明显差别。说明冷弯90°时，冷弯未对点蚀造成影响。

（2）冷弯90°经250℃×240min去应力（C）与冷弯未去应力（B）相比，点蚀率增加，在试片平面部分，有较多点蚀坑，弯折处无明显差异。说明弯折未造成影响，但经250℃×去应力处理，点蚀情况加重。

（3）冷弯90°经500℃×240min去应力处理（D）与冷弯未去应力（B）相比，点蚀率增加，与250℃去应力处理（C）相比，虽点蚀坑量少，但蚀坑深度加深加大。说明250～500℃之间去应力处理均使点蚀加重，可能是在这种条件下，材料表面抗点蚀的Cr2O3薄膜受损失有关，需进一步讨论。

（4）冷弯90°经1080℃×30min空冷固溶处理（E、F）与未处理（B）或经去应力处理的（C、D）相比，无论固溶处理采用空冷还是水冷，都使点腐蚀率明显下降，肉眼很难见蚀坑。说明固溶处理效果好。另外，为探讨修复钝化膜的可能性，顺便对未经去应力处理和经250℃去应力处理的试片进行钝化处理后再进行点腐蚀试验的试验，但尚未得出准确结果，可作为以后工作的一个思路。