奧氏體銅鎳合金材料的晶間腐蝕提高鋼在弱氧化環(huán)境下抗IGC的能力給出了樣品在650℃回火后，按照AMU GOST 6032方法在有銅屑存在的硫酸和硫酸銅溶液中測試的結(jié)果。結(jié)果表明:不含鉬的鋼在回火1 ~ 500 h后，摻雜Si或Si和N的鋼易發(fā)生IGC;與氮和鉬一起合金化的鋼X16H15M3(3)和03X20H19AM2(4)僅回火1小時后耐腐蝕。這些奧氏體銅鎳合金材料與硅合金化(見等級03X17H13C2AM2(5))加熱100小時后耐腐蝕。
將這種奧氏體銅鎳合金材料中的氮含量從0.20降低到0.14%，在500小時回火后消除了它對IGC的傾向。只有極低碳鋼X16H15M3(7)具有類似的耐腐蝕性能，含003%的碳。鋼在550-750℃范圍內(nèi)回火及其他溫度和時間參數(shù)后不表現(xiàn)出晶間腐蝕傾向。這種鋼比相同碳氮含量的X16N15M3鋼(圖5b)[14]更耐IGC鋼，實際上并不比碳含量為0.003%的低碳鋼(圖5c)差，而且不容易發(fā)生點蝕和縫隙腐蝕。含氮鋼03Khl7N13S2AM2 (a)和Kh16N15M3 (b, c)在c和Si含量不同時的抗IGC性能。光符號，無IGC;暗的符號，是IGC。因此，在含氮的鉻鎳奧氏體鋼中引入硅可以顯著提高其抗IGC的能力，在Cr、N、Mo和Si的平衡含量下相當(dāng)于一種含0.003% C的低碳不銹鋼。
研究結(jié)果表明，冷變形奧氏體鉻鎳鋼通過氮和鉬的聯(lián)合摻雜，改善了鋼的鈍化性，消除了低碳高含量奧氏體鉻錳鎳鋼的點蝕傾向，獲得了穩(wěn)定的高碳奧氏體鉻錳鎳鋼。然而，為了防止不銹鋼回火后IGC的離開趨勢，氮和鉬的摻雜鈍化是不夠的。顯然，這是由于在沿晶界的危險溫度區(qū)域加熱時，過量相的析出形成了貧鉻區(qū)。因此，奧氏體Cr-Ni鋼在550-750°C長時間回火后，在弱氧化環(huán)境中保持抗IGC穩(wěn)定性的必要條件不僅是氮和鉬的同時存在，而且根據(jù)[13,16,17]，硅的含量也有一定的提高。貧鉻邊界區(qū)鈍化，降低了≤0.032% C回火鋼溶解速率的幾十倍甚至幾百倍。
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