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材料研究学报  2017, Vol. 31 Issue (7): 553-560    DOI: 10.11901/1005.3093.2016.571
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含Ti铸造双相不锈钢点蚀行为研究
曹静(), 安立聪, 齐兴, 杨弋涛
上海大学材料科学与工程学院 上海 200072
Pitting Corrosion Behavior of Cast Ti-bearing Duplex Stainless Steel
Jing CAO(), Licong AN, Xing QI, Yitao YANG
School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China
引用本文:

曹静, 安立聪, 齐兴, 杨弋涛. 含Ti铸造双相不锈钢点蚀行为研究[J]. 材料研究学报, 2017, 31(7): 553-560.
Jing CAO, Licong AN, Xing QI, Yitao YANG. Pitting Corrosion Behavior of Cast Ti-bearing Duplex Stainless Steel[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2017, 31(7): 553-560.

全文: PDF(4907 KB)   HTML
摘要: 

借助电化学极化曲线以及阻抗法研究了合金元素Ti的加入对铸造双相不锈钢点蚀行为的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X射线衍射(XRD)研究了铸造双相不锈钢在发生点蚀前后微观形貌、元素分布以及析出相种类的变化并探讨点蚀的萌生机制。结果表明：双相不锈钢中,点蚀主要发生在奥氏体相以及相界处,产生点蚀的原因是奥氏体相中富Cr区的存在以及相界碳化物的析出。在双相不锈钢中加入少量合金元素Ti,可以提高双相不锈钢的耐点蚀能力。
关键词 ： 金属材料,  双相不锈钢,  点蚀,  交流阻抗,  合金元素    
Abstract：

Effect of Ti addition on the pitting corrosion behavior of casting duplex stainless steel was studied by means of potentiodynamic measurement and impedance spectroscopy as well as scanning electron microscope (SEM) along with energy-dispersive spectroscopy (EDS) and X-Ray Diffractometer (XRD). It turned out that pitting corrosion occurred mainly on the austenite phase and phase boundaries because of the existence of Cr-rich zone and the precipitation of carbides in the austenite phase and at phase boundaries respectively. Pitting corrosion resistance of duplex stainless steel could be improved through the addition of Ti.
Key words： metallic materials    duplex stainless    steel    pitting corrosion,EIS    alloying elements
收稿日期: 2016-09-29     
ZTFLH:  TG172  
作者简介:

作者简介 曹 静,女,1993年生,硕士生
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曹静
安立聪
齐兴
杨弋涛

链接本文:

https://www.cjmr.org/CN/10.11901/1005.3093.2016.571      或      https://www.cjmr.org/CN/Y2017/V31/I7/553

Samples C Si Mn Cr Mo Ni Nb Ti N Fe
1# 0.31 1.27 1.78 27.5 1.50 9.26 0.27 0 0.03 Bal.
2# 0.32 1.09 1.72 27.8 1.41 9.37 0.29 0.23 0.02 Bal.
3# 0.28 1.07 1.71 27.6 1.44 9.34 0.28 0.67 0.04 Bal.
表1  双相不锈钢的化学成分
图1  不同样品的电化学极化曲线
Samples Content of Ti Ecorr /V Icorr/μAcm-2 Ep/V Ep-Ecorr/V Rp/kΩcm2
1# 0 -0.275 167 -0.106 0.169 54.7
2# 0.23 -0.223 48.3 -0.004 0.219 85.9
3# 0.67 -0.200 23.6 0.078 0.278 276.6
表2  动电位极化曲线拟合获得的电化学参数
图2  三种试样的电化学阻抗谱图
图3  等效电路模型
Samples Rs/Ωcm2 Y0/S-secn/cm2 n Rct/Ωcm2
1# 5.60 6.05×10-5 0.89 4.83×104
2# 5.59 4.98×10-5 0.89 8.51×104
3# 6.62 3.98×10-5 0.88 2.93×105
表3  拟合实验数据获得的等效电路参数
图4  不同样品的显微结构
Ti/%, mass fraction 0 0.2 0.6
Content of δ phase/% 46 53 58
表4  不同样品铁素体含量
图5  不同样品的腐蚀形貌
图6  不同样品的点蚀形貌
图7  3#样品的相界元素分布
Samples Cr23C6 Nb4C3 (Nb,Ti)C TiN
1# 88.1 11.9 0 0
2# 86.1 0 11.2 2.7
3# 70.5 0 27.3 2.2
表5  不同析出相质量百分比
图8  萃取物XRD图谱
图9  双相不锈钢点蚀产生示意图
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