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    304不銹鋼管熱處理的耐腐蝕性能


    304不銹鋼管堆垛層錯能低,通過熱機械處理可以改變晶界特性的分布,可以大大增加E-CSL晶界的比例,如如圖1所示。

    圖1a為未經處理的304不銹鋼管的SEM圖,圖1b為基板樣品的取向成像顯微鏡(OIM)得到的晶界特征分布,取向圖中灰色細實線表示E . -CSL晶界,粗實線表示對角晶界,下同。晶界取向關系的統計結果表明,未經處理的304不銹鋼管基體的E-CSL晶界比約為63%。

    圖1c 和圖1d 顯示了來自304不銹鋼管的熱機械處理后的SEM 圖像和晶界特征分布,其中x-CSL 晶界的比例增加到約85%。 E-CSL 晶界被替換,連續分布的大角度晶界被打斷。觀察表明,經過熱機械退火處理的樣品中很容易出現退火的李晶。圖2a 顯示了由304 不銹鋼管中的大角度晶界衍生的孿晶,這些孿晶通過SEM 進行熱機械處理。 OIM 顯示了從高能晶界到低能E17a 晶界的轉變,由此衍生出孿晶。如圖2b 顯示。樣品用10%的草酸溶液敏化腐蝕后,孿生誘導的高能晶界形成新的低能晶界,沒有刻蝕凹槽,剩余的高能晶界通過它們被腐蝕。如圖列于2a。

    圖3 中的TEM 圖像顯示了由高能晶界處的孿晶形成的低能晶界的另一個例子。對標準菊池線圖的分析表明,源自GBE 的新低能晶界是B13bCSL 晶界。圖3b 顯示了圖3。顯示了所示結構的結構圖。在圖3-b 中,R 代表對角晶界,晶格含量在虛線1.2 和3 處最為確定。

    從晶界結構照片可以看出,在高能晶界處有碳化物析出,分析結果為Cr23q型碳化物,可見在高能晶界處沒有碳化物析出。 E13bCSI 晶界。同樣,孿晶表面也沒有碳化物析出。這是因為兩個面都是F.3CSL 低能晶界。圖4 和圖5 顯示了經過熱機械處理的304 不銹鋼管的鉻含量分布,垂直于和沿著低能晶界,分別垂直于和沿著新衍生的高能晶界和孿晶晶界,來自GBE。從鉻分布曲線可以看出,低能E13bCSL晶界呈現出中等的貧鉻特性,右側的鉻含量為15%,沿晶界的鉻含量分布非常穩定(圖4)。 F3CSL 晶界處沒有不良細胞現象(圖5b)。鉻消耗最嚴重的情況發生在大角度晶界處,其中鉻含量僅為12% 左右(圖5a)。保證不銹鋼管良好耐蝕性的最低鉻含量為12.7%,與此值相比,CBE新衍生的低能晶界的鉻含量可以明顯保證材料具有良好的耐蝕性,不被腐蝕.

    高能量會導致晶界破裂并轉變為其他類型的晶界。其中之一是轉變為面心立方結構的低能熱處理孿晶界。在晶體生長過程中熱處理鋰晶體的形成可以降低晶界能。由于GBE在大角度高能晶界和相干界面結構處,退火的鋰產品形成新的誘導低能晶界,如圖3(2,CSL晶界)所示。一般而言,孿晶形成或反應總是會增加CSL晶界的比例,并在堆垛層錯能低的材料(如304不銹鋼管)的高能晶界處誘發低能晶界。該研究可以清楚地表明,GBE應變熱處理產生的低能晶界可以抑制晶界碳化物的析出,從而抑制鉻的消耗。在熱機械加工過程中,遷移的晶界必須與晶格、位錯和其他晶界相互作用。這是因為GBE新誘導的低能晶界不發生長距離遷移,新誘導的低能晶界吸收的晶格位錯率遠小于斜晶界,不發生能量轉移。吸收完成。當然,高溢流處理也使晶界轉變為低能晶界成為可能。由于結構完整性,來自GBE 的新衍生的低能晶界也難以與晶格缺陷相互作用。由于孿晶的形成而在對角晶界處產生的低能晶界很可能是GBE 的起點。預應變處理產生的孿晶GBE可以使晶界網絡具有較高比例的低能晶界,有效阻斷大角度晶界連續分布的缺鉻,表面為不銹鋼管/沿晶粒。腐蝕沿晶粒邊界向內延伸。圖6 顯示了一種熱機械處理工藝,該工藝誘導低能晶界以阻止晶間腐蝕。在GBE中引入低能晶界阻斷晶間腐蝕是提高奧氏體不銹鋼管晶間腐蝕性能的關鍵。圖7 顯示了GBE 抑制超晶腐蝕的實驗結果??梢奊BE引入的低能晶界可以有效提高材料的抗晶間腐蝕能力。


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