鐵素體不銹鋼被廣泛應用于汽車排氣系統(tǒng)中。由于鐵素體不銹鋼中固溶足夠的鉻,通常情況下能保持良好的耐腐蝕性能。但是,使用含鉻鐵素體不銹鋼的最大問題是在晶界上會析出碳化鉻,導致晶界脆化,使材料的耐腐蝕性能降低。研究表明:通過添加鈦、鈮等穩(wěn)定化元素,可以固定鐵素體不銹鋼中的碳和氮,增加其耐晶間腐蝕性能。
然而,汽車排氣系統(tǒng)的冷端在運行過程中很容易聚集凝結水,冷凝水在揮發(fā)過程中濃縮成帶有強腐蝕性的溶液,容易對排氣系統(tǒng)的冷端產(chǎn)生點腐蝕。因此,在排氣系統(tǒng)材料的設計過程中不僅需要考慮其耐晶間腐蝕的能力,還需要重點考慮耐冷凝液點蝕的能力。
現(xiàn)在研究可通過對兩種不同穩(wěn)定形式的439型鐵素體不銹鋼的析出行為和耐冷凝液點蝕性能進行研究,研究兩種穩(wěn)定化這種不銹鋼鐵素體不銹鋼不同析出行為的規(guī)律,用排氣系統(tǒng)冷凝液加速腐蝕評價方法對兩種不銹鋼進行評價,運用極值分析的方法統(tǒng)計計算兩種不銹鋼的點蝕速率和使用壽命,并且討論不同析出行為對耐冷凝液點蝕性能影響的機制。單鈦穩(wěn)定這種不銹鋼中析出相存在氮化鈦、氮化鈦+碳化鈦和碳化鈦三種形式;鈮-鈦雙穩(wěn)定這種不銹鋼中析出相存在氮化鈦+碳化鈦鈮和鈦鈮的碳氮化物兩種形式。
單鈦穩(wěn)定這種不銹鋼鐵素體不銹鋼經(jīng)過五個周期、十個周期和二十個周期冷凝液腐蝕試驗后的最大點蝕深度分別為不同值,鈮-鈦雙穩(wěn)定這種不銹鋼鐵素體不銹鋼經(jīng)過五個周期、十個周期和二十個周期冷凝液腐蝕試驗后的最大點蝕深度分別為不同值。雙穩(wěn)定這種不銹鋼的預測壽命要比單穩(wěn)定這種不銹鋼略高。
單鈦穩(wěn)定這種不銹鋼鐵素體不銹鋼與鈮-鈦雙穩(wěn)定這種不銹鋼鐵素體不銹鋼表面自然膜的電子功函數(shù)數(shù)值相當,經(jīng)過一定溫度冷凝液十二小時浸泡后,單鈦穩(wěn)定這種不銹鋼鐵素體不銹鋼表面鈍化膜的電子功函數(shù)數(shù)值明顯低于鈮-鈦雙穩(wěn)定這種不銹鋼鐵素體不銹鋼;鈮-鈦雙穩(wěn)定這種不銹鋼鐵素體不銹鋼在一定溫度冷凝液腐蝕環(huán)境中表面鈍化膜的化學穩(wěn)定性要強于單鈦穩(wěn)定這種不銹鋼鐵素體不銹鋼。(欣然)