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不锈钢腐蚀的原因被研究了20来年,这一成果也将有助于改善不锈钢的性能

信息来源:求和不锈钢 时间:2018-12-25 14:06:44 浏览次数:-

据研究表明不锈钢里微小的硫化锰高浓度区域能导致不锈钢锈蚀。不锈钢是铁、铬和镍的合金,最早出现在20世纪初。由于不锈钢具有优异的抗腐蚀特性,因而它常常被用在恶劣的工作环境下,或者用来制造餐具和医疗用具。

不锈钢的腐蚀速率非常之慢,在理想情况下每100万年才能腐蚀1厘米。控制要点是:

1、锻造后锻件温度控制。锻件成形后的温度必须在Ar3(对亚共析钢)以上,锻后零件温度稳定时可采用直接急冷的方式;锻后零件温度波动较大或锻件截面变化大时,必须增加均温过程,急冷前使零件温度均匀一致,否则会造成急冷后锻件或不同截面温度相差大,产生异常组织(贝氏体或马氏体)。

2、急冷控制

1)冷却速度控制。急冷工序中要求锻件快速冷却,同时冷却后同一锻件和同批锻件温度均匀一致(或相近)。同时需要对急冷速度加以控制,过快的急冷速度会在锻件组织中产生魏氏组织。一般急冷速度控制在30 ~ 42℃ /min。

2)急冷后温度控制。急冷后必须保证锻件温度在珠光体转变区,不能低于贝氏体转变开始温度(Bs),否则组织中会出现贝氏体(或粒状贝氏体)组织;如急冷后温度过高会导致先共析铁素体量增多,组织转变后珠光体片层间距大,造成零件硬度低。锻件急冷后温度一般控制在材料Bs 温度以上在80 ~ 100℃。

3、等温温度的选择。等温温度的高低直接影响到等温正火后锻件的硬度,等温温度高则硬度低,等温温度低则硬度高。等温温度一般为锻件材料Bs 温度以上50 ~ 80℃,具体温度需根据锻件的材料、形状经试验进行确定。

4、等温保温时间的确定。珠光体转变发生在等温过程中,因此必须有足够的保温时间,如等温时间过短会造成过冷奥氏体没有全部转变为珠光体,在随后的冷却过程中转变为贝氏体或马氏体,造成等温处理后组织不合格和硬度高。等温时间可根据材料的等温转变曲线进行初步确定,并根据试验情况进行调整。 但是在实际应用中,腐蚀往往在某处产生和扩大,最终导致整块不锈钢的腐蚀。

此前有很多理论认为不锈钢中的杂质导致了腐蚀,但是对于腐蚀发生的具体机制还不很清楚。在最新一期的英国《自然》杂志上,一个英国研究小组报告了他们对于不锈钢腐蚀过程的研究成果。他们发现不锈钢中微小的硫化锰高浓度区域是导致不锈钢腐蚀的元凶。

腐蚀发生处并不是随机的,它们总是产生在小块硫化锰周围几百纳米的区域。科学家的研究表明,在不锈钢制造过程中,硫化锰在局部产生高浓度的聚集,导致在其周围区域中铬元素浓度的降低。铬元素和氧气反应产生铬的氧化物能够起到防止腐蚀的作用。低浓度的铬区域最先产生腐蚀,然后腐蚀会逐步扩大到整块不锈钢。在含有盐的水中,这个过程会变得更加迅速。

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