眾所周知,異相共存是容易形成微電池并加速腐蝕的,雙相不銹鋼也不例外。但存在許多影響因素,并非在所有情況和介質條件下均會發生。雙相不(bu)銹鋼因含有較高的鉻和一定量的鎳、鉬、銅等元素,在一定溫度下,鋼中固溶的元素在兩相間的分布將達到相應的平衡,而且還與相比例等有關。雙相不銹鋼的耐蝕性,主要取決于鈍化元素的含量及其在兩相中的分配。如果兩相在一定條件的介質中均產生鈍化,便可避免發生相選擇性腐蝕。一般來說,雙相不銹鋼的耐腐蝕性能,大體同含鉻、鉬量相當的高鉻鐵素體型或鉻鎳奧氏體型不銹鋼接近,并受相比例所左右;其耐晶間腐(fu)蝕性能優于上述單相組織的不銹鋼,具有更好的抗敏化性能;抗應力腐蝕性能,在低應力條件下比普通18-8類奧氏體不銹鋼優良。這是雙相不銹鋼受到重視和廣泛應用的重要原因。某些雙相不銹鋼具有良好的耐點腐蝕等性能,這是因為含有高的鉻、鉬等元素之故,而非來源于雙相組織的因素。但雙相不銹鋼所具有的良好抗應力腐蝕和抗敏化性能,則直接同雙相組織結構的敏感性相關。其腐蝕機理簡述如下:


1. 雙相不銹鋼(gang)的(de)晶間腐蝕


  奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)-鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼比碳(tan)含量(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕敏感性(xing)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因,同存在(zai)(zai)一(yi)定數量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)好是均(jun)勻(yun)彌(mi)散(san)分(fen)布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有關(guan)。一(yi)般來說,奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su),如(ru)碳(tan)等多(duo)(duo)富(fu)(fu)集于(yu)y相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中;而(er)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su),如(ru)鉻(ge)、鉬(mu)等則富(fu)(fu)集于(yu)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中。當(dang)敏化加熱(re)時(shi)(shi),富(fu)(fu)鉻(ge)碳(tan)化物(wu)最(zui)易于(yu)在(zai)(zai)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)面(mian)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一(yi)側形核,從(cong)而(er)大(da)(da)大(da)(da)減(jian)少了(le)(le)沿(yan)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒之間(jian)(jian)界(jie)碳(tan)化物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析出(不僅形成(cheng)速(su)(su)度慢且因數量(liang)很少,難以(yi)(yi)構成(cheng)連(lian)續網狀)。鉻(ge)在(zai)(zai)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中不僅因富(fu)(fu)集含量(liang)高,而(er)且擴散(san)速(su)(su)度比在(zai)(zai)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)中快得(de)多(duo)(duo),均(jun)不易產生貧(pin)鉻(ge)或有利于(yu)迅速(su)(su)補(bu)充而(er)消除(chu)易遭受腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)貧(pin)鉻(ge)區。當(dang)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)量(liang)不大(da)(da)時(shi)(shi),α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)(yi)孤島狀被(bei)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒所包圍(wei)。即使被(bei)腐蝕也因相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)未(wei)能連(lian)接成(cheng)網絡不致(zhi)造成(cheng)更大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)危險。隨著彌(mi)散(san)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加,晶(jing)界(jie)總(zong)面(mian)積提高(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對降低(di)了(le)(le)晶(jing)界(jie)碳(tan)化物(wu)析出濃度)和鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)及其內(nei)側能夠吸收(shou)更多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)化物(wu),當(dang)達到一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)限α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)以(yi)(yi)上時(shi)(shi),可(ke)以(yi)(yi)消除(chu)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕傾向。因此,控制適宜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例,防止(zhi)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚集長大(da)(da)和采(cai)取正確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理是十分(fen)重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。過多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),甚至形成(cheng)連(lian)續網絡,或轉變為σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(取決于(yu)鉬(mu)含量(liang))則是十分(fen)有害的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)強氧化性(xing)介質(zhi)中,會發生選擇性(xing)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕。


2. 雙相(xiang)不銹鋼的應力(li)腐蝕


  雙相不銹鋼耐應力腐蝕性能,隨鐵素體含量的增加而提高。其α和γ相的最佳平衡比例,隨鋼種(成分、熱處理)和介質等條件不同而異。一般來說,如廣泛使用的60年代瑞典投產的Sandvik 3RE60(相當我國00Cr18Ni5Mo3Si2及其改進型)抗應力腐蝕不銹鋼,1975年以前資料,最佳a相占60%,1975年后改為50%。國內外多數實用的耐應力腐蝕不銹鋼屬于鐵素體-奧氏體類型。過高的鐵素體含量,會使高鉻鐵素體不銹鋼固有的缺點更趨明顯化。


  雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼耐氯化物(wu)應力(li)(li)腐(fu)蝕性能與普通18-8奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)比(bi),只有(you)在低應力(li)(li)下才顯示(shi)出一定的優越性。在高應力(li)(li)作用下則區(qu)別不(bu)大或基本相(xiang)同。


  對雙相(xiang)不銹鋼(gang)耐應(ying)力腐蝕特點(dian)可以(yi)(yi)做出(chu)以(yi)(yi)下解(jie)釋:


    a. 雙相不銹(xiu)鋼具有(you)比普通奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼更(geng)高的屈服強度(du);


    b. 第二相(xiang)的存在(zai)(zai)對裂(lie)(lie)紋擴(kuo)展(zhan)有機械阻(zu)(zu)礙作用(yong)。如裂(lie)(lie)紋起源于奧氏體基體,一旦擴(kuo)展(zhan)至α相(xiang),在(zai)(zai)低應力作用(yong)下,鐵素(su)體內(nei)難以產生滑移,裂(lie)(lie)紋擴(kuo)展(zhan)被(bei)阻(zu)(zu)止,而(er)在(zai)(zai)高應力作用(yong)下,裂(lie)(lie)紋容(rong)易貫穿鐵素(su)體相(xiang),失去阻(zu)(zu)礙效果;


   c. α相電位相對于y相較負,為陽極,對奧氏體起了電化學陰極保護作用等。還有多種解釋,目前尚未統一。