硫离子作为环境中的一种有害离子会直接导致不锈钢耐蚀性能的下降，浙江至德钢业有限公司通过对2507不锈钢在不同硫离子含量溶液中满应变速率拉伸实验来探讨硫离子对双相不锈钢应力腐蚀敏感性的影响。


  经过1050℃固溶处理的2507双相不锈钢试样室温于在含有不同浓度硫离子的3.5%NaCl溶液介质中SSRT结果如图4.22和表4.9所示。从整体可以看出试样于惰性介质空气中的抗拉强度值最高，为902.756MPa,而在含有不同浓度硫离子溶液中的抗拉强度都小于空气中的；拉伸试样于纯的3.5%NaCl溶液中的抗拉强度值是882.667MPa,而随着硫离子的引入抗拉强度呈减小的变化趋势，且随着硫离子浓度的升高抗拉强度下降的趋势越明显，当硫离子浓度为0.5mol/L时抗拉强度减小为851.531MPa,相比于空气中的抗拉强度减小了51.225MPa、从应变量（试样标距部分的拉伸量）的角度看，空气中试样的应变量最大为11.2813mm,在不含硫离子的3.5%NaCl溶液中次之，为11.1307mm; 而隨着硫离子浓度升高断裂应变逐渐减小，硫离子浓度为0.5mol/L时断应变减小为10.5495mm,相比于空气中的减小了0.7318mm.从断裂时间的角度看也是随着硫离子浓度的升高，固溶态为1050℃的2507双相不锈钢断裂时间（b)呈下降的变化趋势，以上现象都意味着硫离子加强了2507双相不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性。


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  本节采用σ、δ、t指标评价2507双相不锈钢于室温下在各介质中的应力腐蚀敏感性。σ、δ、t值较大，表明DSS2507的SCC敏感性更强，抗SCC性能更低。具体公式见式（4.6)~式（4.8).σ、δ、t的具体值如表4.10所列。


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 从表4.10中可以看出固溶态为1050℃的2507双相不锈钢的应力腐蚀敏感性因子σ、δ、t值在不含硫离子介质中最低，分别为0.02225、0.0133及0.00255,而当向3.5%NaCl溶液中加入硫离子后σ、δ、t值都随着硫离子浓度的升高呈增大的变化趋势，随着硫离子浓度升高到0.5M时σ、δ、t值分别升高到0.05674、0.0649及0.06591,相比于试样在3.5%NaCl溶液中的σ、δ、t分别升高了0.03449、0.0516及0.06336.以上现象说明硫离子增强了DSS2507的应力腐蚀破裂敏感性，减弱了钢抗应力腐蚀破裂的能力。这主要是由于2507双相不锈钢在硫离子的作用下，其表面的钝化膜遭受破坏进而提高了腐蚀敏感性。在不含硫离子的条件下，双相不锈钢在钝化过程中Cr-通过离子键与O2-或OH-相结合，生成一层致密且成分主要是Cr的氧化物或氢氧化物（Cr2O3或Cr(OH)3)的氧化膜，该氧化膜可以增强钢的耐应力腐蚀开裂能力。但是在硫存在的情况下，由于硫元素与氧元素在元素周期表中属于同一主族，进而该两种元素具有相似的原子结构，所以硫离子（S2-)与氧离子（O2-)也具有相似的离子结构，硫离子（S2-)加入腐蚀介质中后会取代部分O2-或OH-的位置与Cr-相结合，进而导致2507双相不锈钢原来氧化膜的完整性跟致密度遭受破坏，增强了2507双相不锈钢的腐蚀敏感性，降低了2507双相不锈钢的耐应力腐蚀开裂能力。双相不锈钢的应力腐蚀类型为阳极溶解型，跟材料的电化学腐蚀行为有着较为密切的联系。当钢表面的氧化膜被破坏裸露出新鲜表面，该表面与其他的覆盖有氧化膜的表面形成大阴极小阳极的腐蚀电池（裸露出的新鲜表面为阳极，钢表面覆盖有氧化膜的表面为阴极），金属发生阳极反应，金属原子溶解成为离子，形成裂纹。该裂纹朝着纵深处方向发展同时又由于应力集中在裂纹尖端处，导致裂纹尖端附近区域产生塑性形变，阳极电位下降提高了阳极溶解速度，最终导致裂纹的扩展。从第3章研究的硫离子对DSS2507电化学腐蚀行为影响的结果可知，硫离子降低了2507双相不锈钢的抗电化学腐蚀性能，且随着硫离子浓度的升高作用越强，这与SSRT所得结论是一致的。总之，硫离子提高了2507双相钢的应力腐蚀开裂敏感性，降低了其抗应力腐蚀开裂的性能。


  2507 双相不锈钢试样在含有不同浓度硫离子的3.5%NaCl溶液介质中的拉伸断口显微形貌如图4.23所示。从图4.23可以明显看出于含有不同浓度硫离子的3.5%NaCl溶液介质中2507双相不锈钢的拉伸断口SEM形貌都具有明显的韧窝，都显示为韧窝断裂特征。


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  2507双相不锈钢于纯的3.5%NaCl溶液介质中的拉伸断口韧窝数量最多尺寸小分布较密集其韧性断裂特征更为明显。图4.23中的（b)(c)及（d)显示随着硫离子浓度的升高韧窝数量明显减少、密集度降低且深度变浅，拉伸断口变得更齐平其韧窝断裂的特征减弱，其中图4.23(d)即DSS2507在含有0.5mol/L硫离子介质中的拉伸断口形貌，虽然拥有韧窝断裂特征，但是有明显准解理断裂面的出现，有脆性破裂的倾向。以上现象表明S2-使DSS2507的SCC敏感性增强，且S2-浓度越高作用越强。


  综上所述，硫离子浓度的升高使2507双相不锈钢在腐蚀介质中的抗拉强度及断裂应变都表现为减小的趋势；应力腐蚀开裂敏感系数σ、δ及t则表现成逐渐升高的趋势。表明硫离子提高了2507双相不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性能、减弱了材料的耐应力腐蚀开裂能力。主要由于硫离子破坏了2507双相不锈钢表面原来钝化膜的完整性及致密度，提高了材料的腐蚀敏感性，进而降低了双相不锈钢的抗应力腐蚀破裂性能。