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304不锈钢管热处理的耐腐蚀性能


304不锈钢管堆垛层错能低,通过热机械处理可以改变晶界特性的分布,可以大大增加E-CSL晶界的比例,如如图1所示。

图1a为未经处理的304不锈钢管的SEM图,图1b为基板样品的取向成像显微镜(OIM)得到的晶界特征分布,取向图中灰色细实线表示E . -CSL晶界,粗实线表示对角晶界,下同。晶界取向关系的统计结果表明,未经处理的304不锈钢管基体的E-CSL晶界比约为63%。

图1c 和图1d 显示了来自304不锈钢管的热机械处理后的SEM 图像和晶界特征分布,其中x-CSL 晶界的比例增加到约85%。 E-CSL 晶界被替换,连续分布的大角度晶界被打断。观察表明,经过热机械退火处理的样品中很容易出现退火的李晶。图2a 显示了由304 不锈钢管中的大角度晶界衍生的孪晶,这些孪晶通过SEM 进行热机械处理。 OIM 显示了从高能晶界到低能E17a 晶界的转变,由此衍生出孪晶。如图2b 显示。样品用10%的草酸溶液敏化腐蚀后,孪生诱导的高能晶界形成新的低能晶界,没有刻蚀凹槽,剩余的高能晶界通过它们被腐蚀。如图列于2a。

图3 中的TEM 图像显示了由高能晶界处的孪晶形成的低能晶界的另一个例子。对标准菊池线图的分析表明,源自GBE 的新低能晶界是B13bCSL 晶界。图3b 显示了图3。显示了所示结构的结构图。在图3-b 中,R 代表对角晶界,晶格含量在虚线1.2 和3 处最为确定。

从晶界结构照片可以看出,在高能晶界处有碳化物析出,分析结果为Cr23q型碳化物,可见在高能晶界处没有碳化物析出。 E13bCSI 晶界。同样,孪晶表面也没有碳化物析出。这是因为两个面都是F.3CSL 低能晶界。图4 和图5 显示了经过热机械处理的304 不锈钢管的铬含量分布,垂直于和沿着低能晶界,分别垂直于和沿着新衍生的高能晶界和孪晶晶界,来自GBE。从铬分布曲线可以看出,低能E13bCSL晶界呈现出中等的贫铬特性,右侧的铬含量为15%,沿晶界的铬含量分布非常稳定(图4)。 F3CSL 晶界处没有不良细胞现象(图5b)。铬消耗最严重的情况发生在大角度晶界处,其中铬含量仅为12% 左右(图5a)。保证不锈钢管良好耐蚀性的最低铬含量为12.7%,与此值相比,CBE新衍生的低能晶界的铬含量可以明显保证材料具有良好的耐蚀性,不被腐蚀.

高能量会导致晶界破裂并转变为其他类型的晶界。其中之一是转变为面心立方结构的低能热处理孪晶界。在晶体生长过程中热处理锂晶体的形成可以降低晶界能。由于GBE在大角度高能晶界和相干界面结构处,退火的锂产品形成新的诱导低能晶界,如图3(2,CSL晶界)所示。一般而言,孪晶形成或反应总是会增加CSL晶界的比例,并在堆垛层错能低的材料(如304不锈钢管)的高能晶界处诱发低能晶界。该研究可以清楚地表明,GBE应变热处理产生的低能晶界可以抑制晶界碳化物的析出,从而抑制铬的消耗。在热机械加工过程中,迁移的晶界必须与晶格、位错和其他晶界相互作用。这是因为GBE新诱导的低能晶界不发生长距离迁移,新诱导的低能晶界吸收的晶格位错率远小于斜晶界,不发生能量转移。吸收完成。当然,高溢流处理也使晶界转变为低能晶界成为可能。由于结构完整性,来自GBE 的新衍生的低能晶界也难以与晶格缺陷相互作用。由于孪晶的形成而在对角晶界处产生的低能晶界很可能是GBE 的起点。预应变处理产生的孪晶GBE可以使晶界网络具有较高比例的低能晶界,有效阻断大角度晶界连续分布的缺铬,表面为不锈钢管/沿晶粒。腐蚀沿晶粒边界向内延伸。图6 显示了一种热机械处理工艺,该工艺诱导低能晶界以阻止晶间腐蚀。在GBE中引入低能晶界阻断晶间腐蚀是提高奥氏体不锈钢管晶间腐蚀性能的关键。图7 显示了GBE 抑制超晶腐蚀的实验结果。可见GBE引入的低能晶界可以有效提高材料的抗晶间腐蚀能力。


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