Mn对奥氏体不锈钢耐蚀性能影响的研究

　　【摘要】：近年来,Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢,特别是一些非标准牌号的Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢产量急剧增加,然而Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢表现出较差的耐蚀性能。因此,本文以市场中现流行的Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢(LH、L1、L4)及Cr-Ni系奥氏体不锈钢(304)为研究对象,系统地研究了Mn对奥氏体不锈钢耐蚀性能的影响。本文采用光学显微镜和电子扫描显微镜(SEM)研究了钢中的非金属夹杂物,结果表明:Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢中的非金属夹杂物主要是A类长条状Fe-S-Mn夹杂物和D类球状氧化物Fe-Cr-S-Mn-O-Al-Mg;Cr-Ni系奥氏体不锈钢中的非金属夹杂物主要是B类氧化物MgOAl2O3和D类球状氧化物夹杂物Mg-Ca-O-Fe-Al。随着Mn含量增加,Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢中A类非金属夹杂物尺寸增大,大尺寸夹杂物数目增多。线扫描结果表明非金属夹杂物与不锈钢基体之间的化学成份存在很大差异。本文采用盐雾腐蚀实验、电化学阳极极化曲线、化学浸泡法与电化学法、快速刮伤法分别研究四种奥氏体不锈钢的耐盐雾腐蚀性能、耐点蚀性能、耐缝隙腐蚀性能、再钝化性能,结果表明:(1)Cr-Ni系奥氏体不锈钢的耐蚀性能最好,三种Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢随着Mn含量的增加,盐雾腐蚀程度加剧,腐蚀率增大。(2)Cr-Ni系奥氏体不锈钢的点蚀电位最高,三种Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢的点蚀电位随着Mn含量的增加逐渐降低。与整个试样相比,无夹杂试样的点蚀电位偏低,且随着Mn含量的增加,二者之间的点蚀电位差值增大,这意味着Mn主要以形成夹杂物的形式对奥氏体不锈钢的耐点蚀性能产生影响。Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢的点蚀起源主要是A类硫化物夹杂物,而Cr-Ni系奥氏体不锈钢的则是B类氧化物夹杂物。(3)随着Mn/Ni增加,表面缝隙腐蚀现象加剧,腐蚀率增加;随着Mn/Ni增加,缝隙腐蚀起始pHd增大,缝隙腐蚀更易发生,缝隙腐蚀扩展速率增加。(4)Cr–Ni系奥氏体不锈钢在快速刮伤后流过划痕处的电流密度峰值ipeak最低,生成钝化膜的能力最强。Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢的ipeak峰值随着Mn的增加而增加,再钝化能力递减。综合考虑,Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢中的Mn含量应控制在8wt%以内。