雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang) (DSS) 具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度，較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)抗應力(li)(li)腐蝕(shi)和點(dian)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)，在石(shi)油化(hua)工和海洋(yang)工程(cheng)等領域(yu)推廣很(hen)快[1]。雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)與(yu)鐵(tie)(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)比，其韌性(xing)(xing)高(gao)(gao)、耐(nai)晶間腐蝕(shi)能(neng)力(li)(li)及焊接性(xing)(xing)能(neng)好(hao)，而且具(ju)有(you)鐵(tie)(tie)素體鋼(gang)(gang)(gang)導熱(re)系數(shu)高(gao)(gao)、膨脹系數(shu)小的(de)(de)(de)(de)優點(dian)[2]。與(yu)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)比，其具(ju)有(you)比304L和316L更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)屈服強(qiang)度和更好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，成本卻更加低廉(lian)[3,4]。近年來，雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)呈現(xian)出兩(liang)種趨勢：一是(shi)充(chong)分發(fa)(fa)揮資源(yuan)節約的(de)(de)(de)(de)優勢，減少(shao)Ni，Mo等的(de)(de)(de)(de)使用(yong)，發(fa)(fa)展(zhan)SAF2304、LDX2101等節鎳型雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)；二是(shi)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)中合金元(yuan)素含量(liang)，發(fa)(fa)展(zhan)2507、2906等超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，獲得更高(gao)(gao)強(qiang)度和耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)，以(yi)滿足(zu)特殊條(tiao)作和環境的(de)(de)(de)(de)應用(yong)[5]。

雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)固溶組織(zhi)中(zhong)鐵素(su)體相(xiang)(xiang)與奧(ao)氏體相(xiang)(xiang)約各占一(yi)半。由于(yu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼中(zhong)存(cun)在大量的(de)相(xiang)(xiang)界(jie)和(he)晶(jing)界(jie)，合金(jin)元素(su)在兩相(xiang)(xiang)中(zhong)分(fen)布不均勻，特別是在熱(re)加工(gong)和(he)焊接過程中(zhong)，由于(yu)冷卻速度難以(yi)控制，經(jing)常出(chu)現(xian)(xian)σ相(xiang)(xiang)，氮化物及碳化物等(deng)中(zhong)間相(xiang)(xiang)析(xi)出(chu)現(xian)(xian)象[6,7]。析(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)的(de)出(chu)現(xian)(xian)會嚴重影(ying)響到材料的(de)抗蝕(shi)(shi)能(neng)力(li)和(he)力(li)學性能(neng)，尤其(qi)是耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)性能(neng)和(he)耐(nai)(nai)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)，而點蝕(shi)(shi)和(he)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)是材料應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂的(de)主要誘導因素(su)[8,9]，因此，如何避免(mian)中(zhong)間相(xiang)(xiang)的(de)析(xi)出(chu)是不銹鋼熱(re)點研究的(de)問(wen)題 [10,11,12,13]。

近年來對(dui)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)研(yan)(yan)究(jiu)主要集中在(zai)Fe-Cr-Ni型(xing)的(de)(de)2205和(he)2507鋼(gang)，及Fe-Cr-Mn型(xing)的(de)(de)2101節(jie)鎳(nie)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，對(dui)于SAF2304鋼(gang)相關(guan)方面的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)還(huan)比較(jiao)少。Evangelista等(deng)[14]研(yan)(yan)究(jiu)了(le)2304和(he)2205兩種(zhong)節(jie)約型(xing)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)1000~1200 ℃溫度(du)范(fan)圍內的(de)(de)高溫使用(yong)性(xing)(xing)能(neng); Straffelini等(deng)[15]研(yan)(yan)究(jiu)了(le)在(zai)550~850 ℃溫度(du)范(fan)圍內不(bu)同(tong)(tong)溫度(du)和(he)不(bu)同(tong)(tong)時效處理時間下2304和(he)2101兩種(zhong)節(jie)約型(xing)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)；Zhang 等(deng)[16]研(yan)(yan)究(jiu)了(le)不(bu)同(tong)(tong)固溶處理溫度(du)對(dui)2304雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)微觀(guan)結構演變及耐蝕性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)影響規(gui)律；文(wen)獻[17]用(yong)恒電位沉(chen)積(ji)法在(zai)2304雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)基板(ban)上制備了(le)納米結構MnO2薄膜，并對(dui)其(qi)進行了(le)表征和(he)性(xing)(xing)能(neng)測試；文(wen)獻[18]比對(dui)了(le)SAF2304和(he)304L在(zai)Cl-環境下的(de)(de)耐蝕能(neng)力。

本(ben)文對SAF2304雙相(xiang)不銹鋼在(zai)(zai)1050 ℃進行固溶處理(li)后，對試樣在(zai)(zai)600~800 ℃溫度(du)范圍(wei)內的析出(chu)相(xiang)規律做了初(chu)步的研究。確(que)定了SAF2304二次相(xiang)析出(chu)的鼻尖敏感溫度(du)及熱(re)處理(li)過程(cheng)中(zhong)應當避開的溫度(du)區間及時間。

1 實驗方法

實驗(yan)樣(yang)(yang)(yang)品為SAF2304雙相不(bu)銹(xiu)鋼，用(yong)(yong)線切割方法(fa)加工成(cheng)(cheng)12 mm×12 mm×5 mm，其合金(jin)成(cheng)(cheng)分為 (質量分數，%)，C 0.018，Si 0.45，Mn 1.48，P 0.040，S 0.040，Cr 22.90，Ni 4.00，Mo 0.30，Fe余量。試樣(yang)(yang)(yang)經1050 ℃固溶(rong)，固溶(rong)時間為1h，然(ran)后(hou)(hou)水(shui)淬處理(li)。將固溶(rong)處理(li)后(hou)(hou)的樣(yang)(yang)(yang)品分為兩組(zu)(zu)，對(dui)第(di)一組(zu)(zu)試樣(yang)(yang)(yang)在600，650，700，750和(he)800 ℃進行時效處理(li)2 h，然(ran)后(hou)(hou)水(shui)淬處理(li)；對(dui)第(di)二組(zu)(zu)試樣(yang)(yang)(yang)在700 ℃時效處理(li)0.25 h，0.5，1，2，3，4和(he)5 h，然(ran)后(hou)(hou)水(shui)淬處理(li)。兩組(zu)(zu)試樣(yang)(yang)(yang)均用(yong)(yong)60#~1200#砂紙逐級(ji)打磨，最終的試樣(yang)(yang)(yang)經金(jin)相拋光(guang)(guang)機拋光(guang)(guang)，用(yong)(yong)腐(fu)蝕劑腐(fu)蝕后(hou)(hou)，顯微觀察金(jin)相組(zu)(zu)織。腐(fu)蝕劑為0.3 g K2S2O5，20 mL HCl (濃) 和(he)80 mL水(shui)的混合溶(rong)液(ye)。

電(dian)化(hua)學(xue)實(shi)驗(yan)(yan)采(cai)用CS350型電(dian)化(hua)學(xue)工作(zuo)(zuo)站測(ce)(ce)量(liang)系(xi)統(tong)，操(cao)作(zuo)(zuo)軟件為Corrtest軟件，工作(zuo)(zuo)電(dian)極(ji)(ji)為SAF2304節鎳(nie)雙相不銹鋼試(shi)樣，其有效工作(zuo)(zuo)面積(ji)為1 cm2，輔助電(dian)極(ji)(ji)為鉑電(dian)極(ji)(ji)，參比(bi)電(dian)極(ji)(ji)為232型飽和甘汞電(dian)極(ji)(ji) (SCE)，測(ce)(ce)試(shi)溶(rong)液為3.5% (質量(liang)分數) NaCl溶(rong)液 (模(mo)擬海水濃度)，溫度為室溫，掃描(miao)從-300 mV (相對開(kai)路) 開(kai)始向(xiang)陽極(ji)(ji)方向(xiang)掃描(miao)，掃描(miao)速率為0.5 mV/s，當腐蝕電(dian)流密度驟然上(shang)升，并超過(guo)100 μA/cm2后(hou)，再持續掃描(miao)1 min即(ji)停止(zhi)實(shi)驗(yan)(yan)。實(shi)驗(yan)(yan)前試(shi)樣先在溶(rong)液中進行0.5 h開(kai)路電(dian)位測(ce)(ce)試(shi)，使試(shi)樣達到(dao)穩態(tai)，即(ji)電(dian)位浮動不超過(guo)10 mV再測(ce)(ce)試(shi)。

電(dian)化學阻(zu)抗譜(pu)測(ce)試(shi)在室溫環境(jing)下進(jin)(jin)行，施加幅(fu)值(zhi)為10 mV的(de)正弦(xian)電(dian)位，頻率掃描范圍為105~10-2 Hz。測(ce)試(shi)溶(rong)液(ye)為3.5%NaCl溶(rong)液(ye) (模(mo)擬(ni)(ni)海(hai)水(shui)濃度)，對采(cai)集的(de)阻(zu)抗數據用Zview分(fen)析軟件進(jin)(jin)行電(dian)化學等效電(dian)路(lu)參(can)數擬(ni)(ni)合分(fen)析。實(shi)驗開始前試(shi)樣先在溶(rong)液(ye)中(zhong)進(jin)(jin)行0.5 h開路(lu)電(dian)位測(ce)試(shi)，使試(shi)樣達到穩(wen)態，即電(dian)位浮動不超過10 mV再測(ce)試(shi)。

2 結果與討論

2.1 不同時效處(chu)理溫度對析出物的影響規律

通過光學顯(xian)微觀(guan)察(cha)可(ke)(ke)以(yi)發(fa)現，如(ru)圖1所示，在1050 ℃固溶(rong)狀態下，相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)清晰可(ke)(ke)見，觀(guan)察(cha)不(bu)到析(xi)出(chu)(chu)物，金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)(zu)織中的(de)(de)(de)基體(ti)(ti)(ti)鐵素體(ti)(ti)(ti)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)條(tiao)狀或島狀的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)γ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)比例約為1∶1；在600和(he)650 ℃時效處理2 h的(de)(de)(de)金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)(zu)織中，析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)很少，幾乎觀(guan)察(cha)不(bu)到；隨著溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)，在700和(he)750 ℃時效處理2 h的(de)(de)(de)金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)(zu)織中，能(neng)清楚(chu)的(de)(de)(de)觀(guan)察(cha)到析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)團聚狀態沿(yan)著α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)γ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)分(fen)布。但(dan)是(shi)在γ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)內并未發(fa)現析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。前期(qi)的(de)(de)(de)研究結果[19,20,21,22]表明，鐵素體(ti)(ti)(ti)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)奧氏體(ti)(ti)(ti)γ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)的(de)(de)(de)粒狀析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)主(zhu)要為Cr2N。隨著溫(wen)度(du)進一步(bu)提升(sheng)，當時效溫(wen)度(du)逐漸升(sheng)高(gao)至800 ℃時，金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)(zu)織中很少觀(guan)察(cha)到析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。需要強調的(de)(de)(de)是(shi)，由金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)(zu)織可(ke)(ke)以(yi)看(kan)出(chu)(chu)，700 ℃時效后的(de)(de)(de)試樣(yang)中析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)量(liang)達到最大值。

圖(tu)1   1050 ℃固溶處(chu)理(li)1 h及(ji)不(bu)同溫度時(shi)效處(chu)理(li)2 h后樣(yang)品的OM相(xiang)

圖(tu)2為在(zai)3.5%NaCl溶液中SAF2304鋼(gang)在(zai)不同時(shi)效溫(wen)度(du)(du)保(bao)溫(wen)2 h后試樣(yang)的(de)動(dong)電位(wei)掃描極化曲線。由(you)圖(tu)可知，不同時(shi)效溫(wen)度(du)(du)下(xia)均存在(zai)鈍化區。鈍化膜可以較(jiao)好的(de)保(bao)護材料免遭腐蝕(shi)。隨著電壓持續向陽極方向掃描，腐蝕(shi)電流會急劇(ju)上(shang)升(sheng)，并(bing)逐步增(zeng)大，表明(ming)在(zai)試樣(yang)表面(mian)發生穩態點蝕(shi)。

圖(tu)2   SAF2304鋼在3.5%NaCl溶液(ye)中不同時效(xiao)溫度(du)后(hou)試樣的極化(hua)曲線

中溫時效(xiao)處理后，試(shi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)能力隨(sui)著(zhu)溫度(du)(du)升高而下降，當時效(xiao)溫度(du)(du)為700 ℃時，試(shi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)能力最差；之后隨(sui)著(zhu)溫度(du)(du)進一步升高，試(shi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)能力隨(sui)溫度(du)(du)升高反而升高。這(zhe)表明(ming)，在(zai)中溫時效(xiao)條(tiao)件下，析(xi)(xi)出(chu)了大量的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)Cr2N[21,22]，Cr2N中富含有Cr，造成其周圍(wei)出(chu)現貧Cr區(qu)，因此，Cr2N周圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)膜相(xiang)(xiang)(xiang)對薄(bo)弱(ruo)，受到Cl-浸蝕(shi)(shi)后破裂或(huo)溶解但無法快速修(xiu)復(fu)，點蝕(shi)(shi)優先在(zai)這(zhe)些區(qu)域形成[23]，從(cong)而使得試(shi)樣整(zheng)體點蝕(shi)(shi)抗力下降。在(zai)700 ℃時效(xiao)處理條(tiao)件下試(shi)樣析(xi)(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)含量達(da)到最大，此時SAF2304雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)最容易發生(sheng)點蝕(shi)(shi)。此后，隨(sui)著(zhu)時效(xiao)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高，析(xi)(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)明(ming)顯減少，試(shi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)能力增強。這(zhe)與(yu)金相(xiang)(xiang)(xiang)組織觀(guan)察得到的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)規律一致。

可(ke)見，不同溫度時效(xiao)處(chu)理后(hou)SAF2304鋼的(de)耐蝕性(xing)能(neng)依(yi)賴于微(wei)觀(guan)組織的(de)變化，時效(xiao)后(hou)析(xi)出相含量越多，材料的(de)腐蝕傾向越大(da)。通過上述實驗可(ke)以看出，析(xi)出相位置具(ju)有最(zui)差(cha)的(de)耐蝕能(neng)力，鐵素體(ti)α相耐蝕性(xing)較差(cha)，奧氏(shi)體(ti)γ相的(de)耐蝕性(xing)較好。

2.2 不(bu)同時(shi)效處理時(shi)間對(dui)析出物的影(ying)響規律

圖3為700 ℃時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li)不(bu)同(tong)時(shi)(shi)間后(hou)樣品的(de)OM像(xiang)，可以看出(chu)(chu)(chu)，1050 ℃固溶處(chu)(chu)(chu)理(li)后(hou)的(de)試樣經700 ℃/0.25 h時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li)，在(zai)α相(xiang)(xiang)和γ相(xiang)(xiang)的(de)相(xiang)(xiang)界處(chu)(chu)(chu)，開(kai)始出(chu)(chu)(chu)現析(xi)出(chu)(chu)(chu)相(xiang)(xiang)；700 ℃/0.5 h時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li)后(hou)，析(xi)出(chu)(chu)(chu)相(xiang)(xiang)能(neng)較清晰地(di)觀(guan)察到(dao)；在(zai)700 ℃/5 h時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)(chu)理(li)后(hou)，能(neng)觀(guan)察到(dao)大量的(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)相(xiang)(xiang)；通過(guo)金相(xiang)(xiang)組(zu)織觀(guan)察可以發現，隨著(zhu)時(shi)(shi)間的(de)延長，析(xi)出(chu)(chu)(chu)相(xiang)(xiang)呈現出(chu)(chu)(chu)逐漸(jian)增加的(de)規律。值得注意的(de)是，在(zai)析(xi)出(chu)(chu)(chu)物的(de)周圍分布著(zhu)顏色(se)較明亮的(de)小區域，與奧氏(shi)體相(xiang)(xiang)接近，這(zhe)些(xie)區域為二次奧氏(shi)體相(xiang)(xiang)[24]。

圖3   700 ℃時效處(chu)理不同時間(jian)后樣品的OM像

Ramirez等(deng)[24]系統研究了(le)雙相不(bu)銹(xiu)鋼UNS S32304、UNS S32205、S32550、S32750和S32760中氮化物(wu)的析出(chu)過程。通過組織觀(guan)察和理論分析，提出(chu)了(le)Cr2N析出(chu)過程伴隨著二次奧(ao)氏體γ2的形(xing)成，即滿足(zu)α→Cr2N+γ2。隨著時效(xiao)時間(jian)的延長，Cr2N析出(chu)相越(yue)來(lai)越(yue)多，研究顯(xian)示，Cr2N是點蝕形(xing)核并(bing)發展的場(chang)所[23]，因此，試(shi)樣(yang)的耐(nai)蝕性能隨著時效(xiao)時間(jian)的延長逐漸變弱。

圖4為SAF2304鋼在(zai)不同時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間(jian)保(bao)溫(wen)后的(de)動電位掃描極化曲(qu)線。在(zai)700 ℃/0.25 h時(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)下，試(shi)樣(yang)(yang)表現(xian)出(chu)較好的(de)耐蝕(shi)(shi)性能；之后隨著時(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)時(shi)間(jian)的(de)延長(chang)，試(shi)樣(yang)(yang)的(de)耐蝕(shi)(shi)能力逐漸變弱(ruo)；當時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)長(chang)達(da)到5 h時(shi)，試(shi)樣(yang)(yang)的(de)耐蝕(shi)(shi)能力明(ming)顯下降(jiang)。總之，在(zai)700 ℃，隨著時(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)時(shi)間(jian)的(de)延長(chang)，試(shi)樣(yang)(yang)的(de)耐蝕(shi)(shi)能力呈現(xian)出(chu)逐漸變弱(ruo)的(de)規律，這與金(jin)相組織觀察得到的(de)結論一致(zhi)。

圖4   SAF2304鋼在3.5%NaCl溶液中700 ℃時效不同時間(jian)后試樣(yang)的極化(hua)曲線

上述現象產(chan)生(sheng)的(de)(de)原因是：在(zai)700 ℃/0.25 h時(shi)(shi)效處理(li)下，試樣開始出現析出相(xiang)(xiang)(xiang)，析出相(xiang)(xiang)(xiang)導致周圍(wei)形成貧Cr區，即二(er)(er)次(ci)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體γ2；由于(yu)γ2中Cr含(han)量比鐵素體α相(xiang)(xiang)(xiang)和奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體γ相(xiang)(xiang)(xiang)更低，導致點蝕在(zai)此區域(yu)形成；隨(sui)著(zhu)時(shi)(shi)效處理(li)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)延(yan)長，析出相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量越(yue)來(lai)越(yue)多，試樣表面發生(sheng)了(le)穩態點蝕；當時(shi)(shi)效處理(li)時(shi)(shi)長達到(dao)5 h時(shi)(shi)，Cr2N及二(er)(er)次(ci)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體γ2大量的(de)(de)析出，試樣的(de)(de)腐蝕成為二(er)(er)次(ci)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體γ2的(de)(de)選擇(ze)性腐蝕[25]。綜(zong)上所述，析出相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)含(han)量對于(yu)點蝕的(de)(de)形核(he)及長大起了(le)關鍵性作用，并對試樣的(de)(de)耐蝕性能產(chan)生(sheng)了(le)顯著(zhu)的(de)(de)影響。

圖5是SAF2304鋼(gang)在(zai)700 ℃時(shi)(shi)效不同時(shi)(shi)間后(hou)的阻(zu)抗譜圖。試(shi)(shi)樣在(zai)0.25~5 h時(shi)(shi)效處(chu)理后(hou)對應的阻(zu)抗譜曲(qu)線表(biao)(biao)明，0.25 h時(shi)(shi)效處(chu)理時(shi)(shi)長(chang)下電化(hua)(hua)(hua)學腐(fu)蝕(shi)(shi)時(shi)(shi)，試(shi)(shi)樣表(biao)(biao)面(mian)形成的鈍化(hua)(hua)(hua)膜最為致密，即耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)最好；5 h時(shi)(shi)效處(chu)理時(shi)(shi)長(chang)下，試(shi)(shi)樣的耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)最差。這(zhe)一結(jie)果(guo)和(he)圖4中(zhong)的極(ji)化(hua)(hua)(hua)曲(qu)線相對應；而其他時(shi)(shi)效時(shi)(shi)長(chang)所對應的阻(zu)抗譜曲(qu)線來看，鈍化(hua)(hua)(hua)膜的致密性(xing)(xing)(xing)處(chu)于0.25和(he)5 h之間，即耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)處(chu)于兩者之間，這(zhe)一結(jie)果(guo)也與圖4中(zhong)變化(hua)(hua)(hua)趨勢一致。

圖5   SAF2304鋼在(zai)700 ℃時效(xiao)不同(tong)時間(jian)后(hou)的阻抗(kang)譜圖

圖6是SAF2304鋼在(zai)700 ℃時效不同時間后的(de)阻抗(kang)譜(pu)等效電(dian)(dian)(dian)(dian)路。其(qi)中(zhong)RS為(wei)(wei)溶液(ye)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻，Q為(wei)(wei)常相位角元(yuan)件，RCT為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)轉(zhuan)移電(dian)(dian)(dian)(dian)阻。在(zai)阻抗(kang)譜(pu)的(de)整(zheng)個(ge)頻(pin)率范圍內，阻抗(kang)譜(pu)曲線為(wei)(wei)近似半圓的(de)容(rong)抗(kang)弧，這與整(zheng)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)化學過程中(zhong)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)轉(zhuan)移及物質傳輸有關(guan)。在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)化學過程中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)中(zhong)的(de)金屬原子(zi)得(de)失電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)的(de)能力用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)轉(zhuan)移電(dian)(dian)(dian)(dian)阻來(lai)表(biao)征，電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)轉(zhuan)移電(dian)(dian)(dian)(dian)阻值(zhi)越(yue)大(da)，表(biao)明原子(zi)得(de)失電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)越(yue)困難，而容(rong)抗(kang)弧半徑越(yue)大(da)表(biao)明電(dian)(dian)(dian)(dian)阻值(zhi)越(yue)大(da)，即(ji)試(shi)樣耐蝕性(xing)越(yue)好。

圖6   SAF2304鋼在700 ℃時效(xiao)不同時間后的阻抗譜等效(xiao)電路

結(jie)合(he)圖(tu)(tu)5阻抗圖(tu)(tu)譜(pu)來看，時效時間(jian)(jian)從(cong)0.25 h延(yan)長至(zhi)0.5 h，容抗弧(hu)半徑減(jian)小，表明試樣耐蝕(shi)性能變差，這與(yu)圖(tu)(tu)4中(zhong)極(ji)化曲(qu)(qu)(qu)線(xian)及(ji)圖(tu)(tu)3中(zhong)析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)規律相(xiang)(xiang)(xiang)一(yi)致；當時效時間(jian)(jian)延(yan)長至(zhi)1 h，容抗弧(hu)半徑繼續(xu)減(jian)小，其程度比(bi)0.25和0.5 h更大(da)(da)(da)，這與(yu)圖(tu)(tu)3中(zhong)1 h時析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)開始大(da)(da)(da)量出(chu)(chu)現(xian)有關(guan)，也(ye)(ye)與(yu)圖(tu)(tu)4中(zhong)極(ji)化曲(qu)(qu)(qu)線(xian)相(xiang)(xiang)(xiang)對應；當時效時間(jian)(jian)延(yan)長至(zhi)5 h，容抗弧(hu)半徑繼續(xu)減(jian)小，并(bing)在5 h程度最大(da)(da)(da)，這與(yu)圖(tu)(tu)3中(zhong)5 h析(xi)出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)大(da)(da)(da)量析(xi)出(chu)(chu)有關(guan)，也(ye)(ye)與(yu)圖(tu)(tu)4中(zhong)極(ji)化曲(qu)(qu)(qu)線(xian)相(xiang)(xiang)(xiang)對應。綜上(shang)所述，阻抗圖(tu)(tu)譜(pu)，電化學極(ji)化曲(qu)(qu)(qu)線(xian)和金相(xiang)(xiang)(xiang)組織(zhi)觀(guan)察所得的結(jie)論是一(yi)致的。

3 結論

(1) SAF2304雙相(xiang)不(bu)銹鋼，經1050 ℃固溶1 h，并經600，650，700，750和800 ℃時效處理2 h后(hou)，700和750 ℃試樣(yang)中析(xi)(xi)出(chu)(chu)相(xiang)明顯增(zeng)多，尤以700 ℃試樣(yang)中α/γ相(xiang)界處析(xi)(xi)出(chu)(chu)相(xiang)最多，表(biao)明700 ℃是(shi)SAF2304析(xi)(xi)出(chu)(chu)相(xiang)的(de)敏感析(xi)(xi)出(chu)(chu)溫度，即對(dui)應于析(xi)(xi)出(chu)(chu)時間最短的(de)溫度。

(2) 固溶態SAF2304雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在700 ℃時(shi)效處(chu)理后試(shi)樣耐蝕性(xing)能(neng)(neng)弱于其他時(shi)效溫(wen)度，且在0.25~5 h范(fan)圍內(nei)，時(shi)效時(shi)間(jian)越(yue)長，其耐蝕能(neng)(neng)力越(yue)差(cha)，析(xi)出相(xiang)(xiang)與基體形成的界面往往是(shi)點蝕形成的位置，這一現象與時(shi)效過程(cheng)中析(xi)出相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)關聯(lian)，即析(xi)出相(xiang)(xiang)越(yue)多耐蝕性(xing)越(yue)差(cha)。