Дослідження корозійної поведінки аустенітної нержавіючої сталі з високим вмістом азоту
Аустенітна нержавіюча сталь з високим вмістом азоту має чудові механічні властивості та стійкість до корозії, а також має унікальні переваги у виробництві хірургічних інструментів, матеріалів для імплантатів людини, інструментів виявлення сильного магнітного поля, ювелірних виробів і кухонного посуду. Ni є найбільш часто використовуваним легуючим елементом в аустенітній нержавіючій сталі, але з точки зору економії ресурсів, уникнення магнетизму та алергії людини, Ni в аустенітній нержавіючій сталі слід зменшити або видалити, наскільки це можливо. У цій статті досліджено рівномірну корозію, міжкристалітну корозію, щілинну корозію, точкову корозію та ре-пасивацію аустенітної нержавіючої сталі (HNSS) без нікелю з високим вмістом азоту та марганцю, а також досліджено вплив холодної деформації та сенсибілізації на мікроструктуру, характеристики пасиваційної плівки та корозійну стійкість HNSSSs у порівнянні з комерційними 316L. нержавіюча сталь (316LSS). Обговорюється відповідний механізм корозії.
Експериментальними матеріалами були 3 HNSS (A, B і C) і комерційний 316LSS. Матеріал готують обробкою розчином. Холодна деформація деяких зразків твердих розчинів HNSS становила 8%, 30%, 49% і 60% відповідно. Деякі зразки HNSS і 316LSS були сенсибілізовані при 650 градусах протягом 2 годин. Після полірування металографічного зразка до 1,5 мкм його електролітично протравили в 10% (масова частка) розчині щавлевої кислоти, напруга травлення становила 12 В, а час становив 90 с.
Уніфікований тест на корозію відповідно до стандарту ASTM G31; Випробування на міжкристалітну корозію відповідно до стандарту ASTM A-262 Praice B; Корозію швів і точкову корозію проводять відповідно до стандартів GB/T 10127-2002 і GB/T 17897-1999 відповідно. Зразки, досліджувані за допомогою трансмісійної електронної мікроскопії, були механічно відполіровані на диски діаметром 3 мм і розріджені до досліджуваних зразків за допомогою подвійного-розпилювального електролізу. Робоча напруга була 20 В, а температура -30 градусів. Морфологію корозії поверхні зразка спостерігали та аналізували за допомогою SEM та EDS. Обложену фазу сенсибілізованого зразка аналізували за допомогою рентгенівського дифрактометра. Хімічний склад пасивованої плівки аналізували методом рентгенівської фотоелектронної спектроскопії (XPS). Програмне забезпечення XPSPEAK4.1 використовується для відрахування задньої та нижньої частини даних XPS, обробки субпікової підгонки, калібрування піку та розрахунку інтегральної площі.
Результати показують, що рівномірна корозійна стійкість і стійкість до міжкристалічної корозії твердих розчинів HNSS явно нижчі, ніж у 316LSS. Сенсибілізаційна обробка не впливає на рівномірну корозійну стійкість сталі, але призводить до різкого ослаблення міжкристалітної корозійної стійкості, особливо для не-Mo сталі. Стійкість твердого розчину HNSS до корозії та точкової коррозії краща, ніж у 316LSS, особливо у сталі Mo. Сенсибілізація призводить до ослаблення стійкості зазору до корозії та точкової корекції. Холодна деформація створює велику кількість мікроскопічних дефектів, що призводить до потоншення пасиваційної плівки, зменшення стабільних оксидів у плівці та поганого захисту, що зменшує стійкість до точкової корекції HNSS у розчині, що містить Cl-, але покращує його повторну -пасивацію. Фаза χ була виділена внаслідок сенсибілізації, і корозійна стійкість HNSSs знизилася, а продуктивність репасивації погіршилася, і деформація була більш значною зі збільшенням холоду.
