Cr25型雙相不銹鋼的耐腐蝕性能

1、Cr25型雙相不銹鋼的耐腐蝕性能趙鈞良楊智豪宋洪偉方靜賢 寶山鋼鐵股份有限公司 200940 摘5?：本文簡(jiǎn)要介紹了幾種Cr25型雙相不傍鋼的耐號(hào)燭性能通過(guò)對(duì)其在各種條件下的腐蝕性能測(cè)試， 證實(shí)Cr25型雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐點(diǎn)朋蝕性能.耐應(yīng)力腐蝕性能和耐沖劇腐蝕能力 關(guān)鍵詞二雙相鋼、不銹鋼、腐性性能The Corrosion Resistance Of Cr25-ClassDuplex Stainless SteelZhao Jun-Liang Yang Zhi-Hao Song Hong-Wei Fang Jing-XianBaoshan Iron & Steel CO.LTD 20094

2、0Abstract： It is simply introduced that the corrosion resistance of Cr25-class duplex stainless steel. It is proved by the test, its pitting corrosion resistance and its stress corrosion resistance and its impingement corrosion resistance arc the advantages.Key words: duplex steel stainless steel co

3、rrosion resistance1防言Cr25型雙相不銹鋼是繼Crl8型.Cr22型雙相不銹鋼后發(fā)展的新一類雙相不銹鋼，是在 80年代后期，在以瑞典的SAF2205和美國(guó)的S31803為対基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的雙相鋼不銹鋼一稱為 超級(jí)雙相不飭鋼，已有SAF2507. UR52N ZeronlOO及S32750等牌號(hào)，它具有更高的耐腐蝕 性能，它的孔蝕系數(shù)(PREN)大于40。國(guó)際上雙相不銹鋼廣泛應(yīng)用于石油化工業(yè)、運(yùn)輸業(yè).紙 漿和造紙工業(yè)、建筑業(yè)等幾大領(lǐng)域.C25型雙相不銹鋼是由奧氏體和鐵素體組成的不銹鋼，鐵素體含量在4W0%.它兼具鐵 索體鋼和奧氏體鋼的特性：具有較高的強(qiáng)度(尤其是屈服強(qiáng)度)和導(dǎo)熱

4、性，良好的加工性和焊 接性，較低的找膨脹系數(shù)和焊接熱裂傾向；同時(shí)具有優(yōu)良的耐應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞抗力“V 退一種極具成本效益的工程材料。國(guó)內(nèi)由于起步較晚，在研究、生產(chǎn)和應(yīng)用中也相對(duì)落后我公司經(jīng)過(guò)研究先后生產(chǎn)了 Crl8 型.522型.625型低氮和高氮的雙相不銹鋼.應(yīng)用于石油化工業(yè)和造船業(yè)等領(lǐng)域，并一直 以批崑生產(chǎn)來(lái)滿足市場(chǎng)的需求.在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先的水平本文將介紹我公司在雙相不銹鋼方面 的部分研究?jī)?nèi)容.2試驗(yàn)料的準(zhǔn)備我公司雙相不銹鋼的冶煉主要是由18噸EAF+A0D和6噸EAF+VOD來(lái)完成的：根據(jù)要求再 進(jìn)行相應(yīng)的電液、鍛造、熱軋和制管等生產(chǎn)過(guò)程.來(lái)滿足用戶的各種耍求本研究所需的各種 試驗(yàn)料都長(zhǎng)

5、在生產(chǎn)過(guò)程中提取的。本文所牽涉的鋼種為OOCrNiN和0OCrMi冊(cè)0札雙相不銹鋼的鐵索體含量的研究是在熱軋成06390樟材上取樣，并按要求加工成所需的 試樣再進(jìn)行各種熱處理雙相不銹鋼的耐腐蝕性能的研究是在熱軋棒材上取樣，再經(jīng)過(guò)1080C、保溫60分鐘、水 冷的熱處理；然后加工成所需的試樣.3 Cr25型雙相不銹鋼的耐腐蝕性能分析3.1 Cr25型段相不銹鋼的耐點(diǎn)腐蝕性能3.1.1測(cè)試結(jié)果00Cr25Ni6Mo2N和00Cr25Ni7Mo4N雙相不銹鋼試樣，在1 5%NaCk 35*C條件下.采用標(biāo) 準(zhǔn)甘汞屯極作為參比電極，進(jìn)行測(cè)定.結(jié)果列于表1.從中可知.雙相不銹鋼的擊破電位(Eb) 和保護(hù)

6、電位(Ep)都很高，擊破電位(Eb)大于*1000 mv大大高于316L不銹鋼。釆用了美國(guó)ASTM試驗(yàn)方法.測(cè)定了雙相不銹鋼在多種條件下的腐蝕情況.列于表2 在靑島的海港掛片試驗(yàn)中也證實(shí)雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐點(diǎn)腐蝕性能.表3.表1擊舷電位(Eb)和保護(hù)電位(Ep)Table I 珂 breakdown poieniial (Eb) and proactive poientia： (Ep)材料擊破電位(Eb)mv保護(hù)電位(Ep), mvfr)Cr25Ni7Mo4N屮000+950(WCrjjNUMozN+1050+9503I6L+260-50表2不同條件下雙相不銹鋼的耐腐蝕情況Table 3Re

7、sult of duplex stainless steel corrosion test al the differed condition鋼種試驗(yàn)條件損蛋率 mg/dm2 天標(biāo)準(zhǔn)0OCr2SNi7Mo4N6%FcC13 溶液、35X 24hr. PH=1. 27.680ASTM A923-016%FcCl)溶液、25V. 24hr. PH=1. 20.830表3海港掛片試驗(yàn)結(jié)果 Table 3 Result of marine corrosion test材料結(jié)果OOCjNieMojN經(jīng)過(guò)二年半的海水全浸后.僅在個(gè)別藤壺粘者處下有淺蝕斑;人工縫陳處僅見(jiàn) 有很淺蝕斑印.但測(cè)不岀腐深度.3O4

8、L經(jīng)一個(gè)月全浸后取出檢驗(yàn).己煥蝕穿孔.3.1. 2分析雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐點(diǎn)腐蝕性能是與其它雙相不銹鋼的性能一致的(， 這是因雙相 不飭鋼的特性決定的。因?yàn)閷?duì)于不銹鋼的耐點(diǎn)腐蝕能力.目前一般用孔蝕指數(shù)(PRE)來(lái)表示：PRE二%Ct+3 3%Mo+16%N雙相不飭鋼P(yáng)RE二%Ct+3 3%Mo+30%N 奧氏體不銹鋼孔蝕指數(shù)(PRE)數(shù)值越大.耐點(diǎn)腐蝕能力越強(qiáng)表4是幾種不銹鋼材料的孔蝕指數(shù)(PRE)值，表 明三種雙相不銹鋼孔蝕指數(shù)大于36.大大離于一般幾種不銹鋼，它的耐點(diǎn)腐蝕能力也將大大 優(yōu)于一般幾種不銹鋼。另外，從表1的擊破j位(Eb)和保護(hù)電位(Ep)也同樣能說(shuō)明問(wèn)題，因?yàn)閾羝齐娢?Eb

9、)是金屈開(kāi) 始產(chǎn)生點(diǎn)蝕的電位值；而保護(hù)電位(Ep)是金屬完全不產(chǎn)生點(diǎn)蝕的電位界限，亦即金屬電位低于 保護(hù)電位時(shí)不會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕，即使存在點(diǎn)蝕坑也會(huì)被塹新鈍化段相不銹鋼的擊破電位(Eb)人于 *1000mv.保護(hù)電位(Ep)大于+900眄 也比其它的不銹鋼侖很多，所以雙相不銹鋼具有優(yōu)良的 耐點(diǎn)腐蝕性能表4幾種不銹鋼材料的孔蝕指數(shù) Table 4 PRE of six types of rainless steel材料304316L317L00Cr”NiM)2N00Cr25Ni7Mo4NPRE值19253037423. 2 Cr25型雙相不銹鋼的耐沖刷腐蝕性能3.2.1測(cè)試結(jié)果在CF-97型沖刷腐蝕試

10、驗(yàn)機(jī)上.利用青島夭然海水作為介質(zhì)，在不同的流速下.30 + 2-C, 為期10天的雙相不銹鋼、紫銅、銀黃銅等的磨損腐蝕試驗(yàn).試件的尺寸為3X25 X75rwn測(cè) 試結(jié)果見(jiàn)表5.海水流速 (m/s)00Cr24Ni6Mo2NB10銀夷銅TUP紫銅腐蝕速度 (g/m2.hr)膜也率 (mm/a)fii蝕速度(g/m2.hr)烷蝕率 (mm/a)廉也速度 (g/m2.hr)腐蝕率 (mm/a)00.000677.5XKT0.020292.0X1 尸0.066846.8X1021.500.059685.8X1020.237332.33X10“3.00.0003924.42X100.04394.3X10

11、20.384893. 78X103.0(3%o 砂)0.001671.89X100.295962.90X100.372093.65X105.00.0000921.03X100.061545.9X1020.494334.86X10-7.00.0002542.87X100.153441.50X10-0.558125.48X10“表5不同材料的瞬損愣蝕測(cè)試結(jié)果Table5 Result of uniform corrosion and contact corrosion砂粒宜徑為120-180 S“ 因腐蝕At很小.且表面形成難以清洗的JK層，此流速時(shí)廉蝕失重為負(fù)值.故取為03.2.2分析雙相不銹鋼

12、與其它不銹鋼一樣，耐腐蝕是依賴于其表面的鈍化保護(hù)膜雙相不銹鋼因含有 較高的洛、銀、鈕、氮等元素，使其鈍化保護(hù)膜的鋸、銀、鋁、規(guī)等元素也較高，并且十分致 密，所以有良好的耐腐蝕.在流動(dòng)的海水條件下，由于海水的作用，化保護(hù)膜不斷地被損耗和 腐蝕，但因雙相不銹鋼具有很高的擊破電位(Eb)和保護(hù)電位(Ep),海水中的氧又能自動(dòng)而迅速 的修補(bǔ)被損耗的鈍化保護(hù)膜，從而使它一直具有很好的鈍化保護(hù)膜，增強(qiáng)了其耐沖刷腐蝕能力 3.3 Cr25型段相不銹鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能3.3.1試驗(yàn)結(jié)果表6是OOCmNiMsN雙相不銹鋼和317L奧氏體不銹鋼在介質(zhì)為42制gCb 143條件表6耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂試驗(yàn)結(jié)果 Tablc

13、6Result of the stress corrosion cracking材料試驗(yàn)應(yīng)另值斷裂時(shí)間00C4Ni6Mo2N300MPa160小時(shí)未裂317L180MPa29小時(shí)斷裂下測(cè)得的耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂試驗(yàn)結(jié)果從以上兩表中可以看出.雙相不銹鋼比其它幾種不銹鋼材料的耐應(yīng)力腐蝕都好.3. 32分析雙相不銹鋼在正常情況的組織中有a鐵索體相和丫奧氏體相，并各占約50%這樣在應(yīng) 力作用下，當(dāng)在a鐵索體相產(chǎn)生裂紋和傳波到丫奧氏體相時(shí)，其裂紋尖端形變帶的應(yīng)力會(huì)因形 變能次的Y奧氏體相而被緩和，即Y奧氏體相起到了抑制和延緩裂紋的作用；同時(shí)雙相不. 銹鋼的強(qiáng)度比一般不銹鋼高一倍右左，可以承受更商的應(yīng)力，這樣雙相不銹鋼具有了比一般不 銹鋼更好的耐應(yīng)力腐蝕能力4結(jié)論經(jīng)過(guò)以上的試驗(yàn)的分折.可以得出以卜的結(jié)論：1) 雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐點(diǎn)腐蝕性能.2) 雙相不裱鋼因其鈍化保護(hù)膜具有自行修復(fù)能力，在流動(dòng)的或靜止的酸性介質(zhì)中都具方良好的耐沖刷腐蝕能力.3雙相不銹網(wǎng)具有優(yōu)良的耐應(yīng)力腐蝕性能.參考文獻(xiàn)IJ王汛仁.姚艸，劉玉梅籌“新型海水管系材料HDR雙相不飭鋼的腸ti和電化學(xué)性能”腐蝕與防護(hù).Vol.22, No. 1 J