敏化处理后304不锈钢的电化学腐蚀性能
2018-09-21,,,,,,
机械工程材料 2018年9期
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(广东省揭阳市质量计量监督检测所,国家不锈钢制品质量监督检验中心(广东), 揭阳 522000)
0 引 言
304不锈钢具有良好的韧性、塑性、焊接性、耐腐蚀性等性能,广泛应用于石油化工、冶金机械、仪器设备、电器五金、餐具厨具等行业。304不锈钢属于奥氏体不锈钢,室温下碳元素在奥氏体中的溶解度很小,仅为0.02%~0.03%(质量分数),而一般304不锈钢中的碳含量均超过这个范围,因此只有在淬火状态下将碳固溶在奥氏体中,才能保证不锈钢具有较高的化学稳定性。但是,当这种淬火状态的奥氏体钢加热到450~850 ℃(敏化温度区间)时,由于碳在奥氏体中的扩散速率大于铬在奥氏体中的,当奥氏体中的碳含量超过其在室温下的溶解度后,碳就会不断地向奥氏体晶界扩散,并与铬结合形成碳化铬(Cr23C6),这就是不锈钢的敏化。Cr23C6的析出造成其附近区域的铬含量急剧下降,根据塔曼定律,当铬含量远低于钝化所需的临界含量(原子分数12.5%)时,所形成的钝化膜将处于非稳定状态;当与腐蚀溶液接触时,钝化膜中的贫铬区先发生破损,从而使破损处的不锈钢基体暴露于腐蚀溶液中并溶解, 进而作为蚀坑源诱发点腐蚀[1-2];同时由于贫铬区与Cr23C6之间存在电位差,在腐蚀溶液中,Cr23C6为阴极,贫铬区为阳极,二者构成腐蚀电池,导致不锈钢发生晶间腐蚀[3-7]。目前有关304不锈钢晶间腐蚀的产生机制、影响因素、预防措施、检验方法等的报道较多。但当作为餐具、厨具的主要材料时,304不锈钢在加工或使用过程中的温度往往在其敏化温度区间,而有关304不锈钢在敏化温度区间内停留时间的长短对其敏化度的影响和敏化304不锈钢在食物介质中的电化学腐蚀行为的报道很少。……
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