專利名稱：一種確定雙相不銹鋼點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生相區(qū)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬腐蝕技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種確定雙相不銹鋼點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生相區(qū)的方法。
背景技術(shù)：
雙相不銹鋼因綜合了奧氏體和鐵素體兩相的優(yōu)良性能，從而成為一種重要的結(jié)構(gòu)功能 材料，并在諸多領(lǐng)域中有替代奧氏體不銹鋼的趨勢。由于其服役環(huán)境比較苛刻，雙相不銹 鋼的應(yīng)用性能，尤其是耐點(diǎn)蝕性能引起了人們極大的關(guān)注。
通常，點(diǎn)蝕發(fā)生在侵蝕性陰離子和氧化劑共存的環(huán)境中，其特點(diǎn)是隱蔽性極強(qiáng)、破壞 性極大，從而引起人們廣泛的重視和深入的研究。特別是對于雙相不銹鋼，由于其組織內(nèi) 部含有兩相，并且其腐蝕性能是由兩相中最弱相的性質(zhì)決定，因此確定雙相不銹鋼中點(diǎn)蝕 優(yōu)先發(fā)生的相區(qū)是非常重要的，這為后期改進(jìn)雙相不銹鋼的綜合耐腐蝕性能提供重要的依 據(jù)。通常，點(diǎn)蝕形貌的尺寸處于100pm以上的量級，雙相不銹鋼的兩相均被發(fā)生腐蝕，從 而無法反應(yīng)點(diǎn)蝕早期到底在那一相優(yōu)先萌生的信息。
因此，研究可靠、高效、便捷的確定點(diǎn)蝕在雙相不銹鋼中萌生位置的方法是一個重要 而且很有意義的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種精確監(jiān)控雙相不銹鋼點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生相區(qū)的新方法，為改進(jìn) 雙相不銹鋼綜合腐蝕性能的熱處理工藝提供有價值的參考。
本發(fā)明提出的方法的基本思想是利用亞穩(wěn)態(tài)電流波動效應(yīng)，在雙相不銹鋼的表面萌生 點(diǎn)蝕，從而直接觀察到點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生的相區(qū)。
具體步驟如下
步驟一將雙相不銹鋼樣品機(jī)械拋光后，用丙酮清洗，去除油污；然后在室溫下，將 樣品放置到NaOH溶液中(NaOH溶液的重量濃度一般可為20-40%)，以樣品為陽極，石墨 電極為陰極，對樣品進(jìn)行輕微腐刻；外加陽極電位為1.5-2.5V，腐刻時間為10—15s，由此 獲取雙相不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)；
步驟二將輕微腐刻后的樣品作為陽極放置到1MNaCl溶液中，外加陽極電位700mV -800mV,同時用溫度控制裝置以1±0.3'C/min的速率升高溶液的溫度，記錄腐蝕電流密 度隨溫度的變化曲線；當(dāng)溫度接近材料固有的臨界點(diǎn)蝕溫度(CPT)時，停止試驗，得到兩種典型雙相不銹鋼的腐蝕電流密度隨溫度的變化曲線，從中可以觀察到大量的亞穩(wěn)態(tài)電 流波動行為，見圖1和圖2所示；
步驟三將樣品取出，在掃描電子顯微鏡(SEM)下觀察樣品的表面，得到在某一相
區(qū)形成的亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕形貌，尺寸小于10pm，從而可以直觀地確定雙相不銹鋼點(diǎn)蝕優(yōu)先萌 生的相區(qū)。圖3和圖4分別給出了在兩種雙相不銹鋼某一相區(qū)上萌生的亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕形貌。
本發(fā)明方法可直接觀察到點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生的相區(qū)，簡單、直觀、清晰。為改進(jìn)雙相不銹 鋼的綜合耐腐蝕性能提供重要依據(jù)。


圖1為SAF2205雙相不銹鋼在750mV外加電位下，腐蝕電流密度隨溫度的變化曲線。 圖2為SAF2507雙相不銹鋼在700mV外加電位下，腐蝕電流密度隨溫度的變化曲線。 圖3為SAF2205雙相不銹鋼在奧氏體相區(qū)上形成的亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕形貌。 圖4為SAF2507雙相不銹鋼在奧氏體相區(qū)上形成的亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕形貌。
具體實施例方式
實施例1確定SAF2205雙相不銹鋼點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生的相區(qū)
對SAF2205雙相不銹鋼按照步驟一進(jìn)行腐刻，用環(huán)氧樹脂封裝非工作面，僅留出約 10mmxlOmm的表面進(jìn)行步驟二的電化學(xué)測試。具體測試條件如下精確配制lmol/LNaCl 溶液，并放置于溫度控制裝置中；實驗前，首先向介質(zhì)溶液中通入高純氮?dú)?99.999%) 30分鐘以除氧，測試過程中持續(xù)通氣除氧。電化學(xué)采用標(biāo)準(zhǔn)的三電極體系輔助電極采用 金屬鉑電極；參比電極體系由飽和甘汞電極(SCE)和鹽橋組成。外加電位為750mV，溫 度從35。C開始以1 ±0.3 。C/min的速率升高到58°C (SAF2205的臨界點(diǎn)蝕溫度為59.6°C) 停止試驗。然后取出樣品在SEM下觀察得到如圖3所示的亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕形貌，從而確定點(diǎn) 蝕優(yōu)先在SAF2205雙相不銹鋼的奧氏體相區(qū)發(fā)生。
實施例2確定SAF2507雙相不銹鋼點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生的相區(qū)得到與SAF2205類似的結(jié)果。
權(quán)利要求
1、一種確定雙相不銹鋼點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生相區(qū)的方法，其特征在于利用亞穩(wěn)態(tài)電流波動效應(yīng)，在雙相不銹鋼的表面萌生點(diǎn)蝕，從而直接觀察到點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生的相區(qū)。
2、 根據(jù)權(quán)利1所述的方法，其特征在于具體步驟如下步驟一將雙相不銹鋼樣品機(jī)械拋光后，用丙酮清洗，去除油污；然后在室溫下，將 樣品放置到NaOH溶液中，以樣品為陽極，石墨電極為陰極，對樣品進(jìn)行腐刻，其中，外 加陽極電位為1.5-2.5V，腐刻時間為10—15s，由此獲取雙相不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)；步驟二將腐刻后的樣品作為陽極放置到NaCl溶液中，外加陽極電位700 mV -800mV， 同時用溫度控制裝置以1±0.3 °C/min的速率升高溶液的溫度，記錄腐蝕電流密度隨溫度的 變化曲線；當(dāng)溫度接近材料固有的臨界點(diǎn)蝕溫度時，停止試驗，得到兩種典型雙相不銹鋼 的腐蝕電流密度隨溫度的變化曲線，從中觀察到大量的亞穩(wěn)態(tài)電流波動行為；步驟三將樣品取出，在掃描電子顯微鏡下觀察樣品的表面，得到在某一相區(qū)形成的 亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕形貌，尺寸小于10pm，從而直觀地確定雙相不銹鋼點(diǎn)蝕優(yōu)先萌生的相區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬腐蝕技術(shù)領(lǐng)域，具體一種確定雙相不銹鋼點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生相區(qū)的方法。該方法利用電化學(xué)亞穩(wěn)態(tài)電流波動效應(yīng)，在雙相不銹鋼的表面萌生點(diǎn)蝕，來確定點(diǎn)蝕到底在雙相不銹鋼中的那一相區(qū)優(yōu)先萌生并發(fā)展。該方法能夠直接、清晰地觀察到點(diǎn)蝕萌生的相區(qū)，為改進(jìn)雙相不銹鋼的綜合耐腐蝕性能提供重要的依據(jù)，具有重要的應(yīng)用研究價值。
文檔編號G01N23/00GK101294888SQ20081003885
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者孫道明, 勁 李, 蔣益明, 博 鄧, 郝允衛(wèi) 申請人:復(fù)旦大學(xué)