不同热处理温度下铁素体单一相在0.5mol/L 硫酸溶液中的极化曲线如图5.62所示,从图中可以看出,铁素体单一相在0.5mol/L 硫酸溶液中的极化曲线形貌与2205双相不锈钢不同,双相不锈钢整体在0.5mol/L 硫酸溶液中的极化曲线阳极区具有明显的活化钝化区以及很宽电位范围的钝化区,而铁素体单一相没有活化钝化区,且钝化区比较窄。具体拟合数据如表5.20所列,腐蚀电位和自腐蚀电流随固溶温度的变化曲线如图5.63所示。



  结合图5.63和表5.20分析可知,铁素体单一相的自腐蚀电位随固溶温度的增大,后减小,当固溶温度为1050℃时,Ecorr的值达到最大为0.304V;当固溶温度达到1150℃后,Bm的值达到最小为-0.130V.自腐蚀电流的变化规律同自腐蚀电位相反,为先减小,后增大,于1050℃达到最小值2.67×10-8A/c㎡,于1150℃达到最大值6.42×10-7A/c㎡.结合自腐蚀电位和自腐蚀电流的变化趋势可知,当固溶温度为1050℃时,铁素体单一相在0.5mol/L 硫酸溶液中耐蚀性能最佳,随着固溶温度的升高,其耐蚀性变差。这与双相不锈钢整体在0.5mol/L 硫酸溶液中的耐蚀规律相一致。产生以上现象的主要原因1050℃固溶后,铁素体Cr元素和Mo元素含量最高,Cr元素是钝化膜形成的要元素,并且可以提高钝化膜的致密度和修复速度。有研究表明,金属表面化膜的性质与Cr/Fe的值和金属/氧的值有关,Cr/Fe、金属/氧的比值越高,膜的耐蚀性能越好,而Cr元素含量提高会使Cr/Fe、金属/氧比升高。Mo元素可以配合Cr元素提高材料的耐蚀性能。随着温度的升高,铁素体含量的升高以及Cr和Mo含量的降低导致平均单位中Cr和Mo含量的降低,相当于Cr和Mo被不断稀释,因此,当固溶温度达到1150℃后,铁素体单一相的耐蚀性变差。


  图5.64为不同固溶温度下2205 双相不锈钢奥氏体单一相在0.5mol/L 硫酸溶液中的极化曲线,奥氏体单一相极化曲线形状与铁素体单一相相似,均没有双相不锈钢整体在0.5mml/1.1,50,溶液中出现的法化钝化区以及很宽的纯化区间。当固溶温度较低时,剪氏体单一相极化曲线靠近图的左上方,随着固溶温度的升高,曲线向右下方移动,其具体批合数据如表5.20折列,自腐蚀电位和自腐蚀电流随温度的变化曲线如图5.65所示。




  结合表5.21和图5.65可知,奥氏体单一相自腐蚀电位随固溶温度的升高呈现先增大后减小的趋势,当固溶温度为1050℃时,具有最大值0.159V,随着固溶温度的升高,自腐蚀电位变为1100℃的0.079V和1150℃时的-0.056V,说明1050℃奥氏体单一相在0.5mol/L 硫酸溶液中耐蚀倾向最好,随着温度的升高,耐蚀倾向变差。自腐蚀电流在固溶温度较低时比较小,分别为1000℃的4.02×10-8A/c㎡,1050℃的3.78×10-8A/c㎡,1100℃的3.73×10-8A/c㎡,其值相差不多,当固溶温度达到1150℃时,自腐蚀电流增加了一个数量级,其值为6.37×10~7A/c㎡.综合自腐蚀电位和自腐蚀电流的变化趋势可知,当固溶温度较低时,奥氏体单一相在0.5mol/L硫酸溶液中的耐蚀性较好,当固溶温度升高至1150℃后,其耐蚀性能变差。奥氏体单一相在0.5mol/L 硫酸溶液中耐蚀性变化趋势与在3.5%NaCl溶液中相同。当固溶温度升高时,Cr、Mo元素在奥氏体中的含量变化不大,但是Ni元素含量的下降,导致奥氏体单一相耐蚀性变差。


  图5.66为不同固溶温度下素体单一相与奥氏体单一相在硫酸溶液中耐蚀性能的对比图,从图中可以看出,固溶温度较低时,铁素体单一相自腐蚀电位较高。随着温度的升高,两相自腐蚀电位差值变小,当固溶温度为1150℃时,奥氏体单一相自腐蚀电位较铁素体单一相略微提高。比较不同固溶温度下的两相的自腐蚀电流可以发现,奥氏体单一相与铁素体单一相的自腐蚀电流在不同固溶温度下都相差很小。相对在3.5%NaCl溶液,铁素体单一相在0.5mol 硫酸溶液中的腐蚀速率有了很明显的增加,这说明在0.5mol 硫酸溶液中,铁素体单一相与奥氏体单一相都表现出了较大的腐蚀活性,在宏观上表现出均匀腐蚀的性质,其在0.5mol/L 硫酸溶液中的优先腐蚀行为不明显,这与其在3.5%NaCl溶液中的优先腐蚀行为明显不同。


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