低碳Cr17型不銹鋼是鐵素體不銹鋼的代表鋼種,在建筑、裝飾、食品機(jī)械、家電等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但是這類不銹鋼還存在一些問題,包括部分產(chǎn)品在熱軋過程中表面容易產(chǎn)生起皮現(xiàn)象,軋制過程中易發(fā)生黏結(jié)現(xiàn)象和表面擦劃缺陷,變形過程中還容易產(chǎn)生織構(gòu)組織等,對進(jìn)一步加工變形和使用造成不利影響;尤其是其晶間腐蝕是很多研究者最關(guān)注的問題。
針對主成分為430鐵素體不銹鋼熱軋板的工作中,發(fā)現(xiàn)其具有典型的條帶組織,在酸性溶液中長時(shí)間浸泡時(shí)產(chǎn)生分層腐蝕現(xiàn)象,且在30℃的脫氧的0.5mol/LH2SO4+0.01mol/LKSCN溶液中有明顯的晶間腐蝕現(xiàn)象。本文對這種不銹鋼熱軋板材的金相組織以及熱軋退火組織做了仔細(xì)的分析研究,確定了430不銹鋼板材在不同的熱處理狀態(tài)下顯微組織的特征及其對浸泡和晶間腐蝕性能的具體影響。
實(shí)驗(yàn)材料取自采用氬氧脫碳法(AOD)精煉工藝生產(chǎn)的鐵素體不銹鋼熱軋板(約4mm),鋼坯加熱出爐溫度為1080℃,初軋出口溫度為950℃,精軋溫度為920℃,終軋溫度為860℃,熱軋后空冷;退火溫度為950℃,時(shí)間為5min。主要化學(xué)成分見表1。
表1 實(shí)驗(yàn)材料的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
C |
Cr |
Ni |
S |
P |
Mn |
Si |
Cu |
N |
0.038 |
16.180 |
0.078 |
0.001 |
0.017 |
0.250 |
0.026 |
0.02 |
0.0278 |
浸泡腐蝕分別在25℃的強(qiáng)氧化性介質(zhì)6%FeCl3溶液和還原性介質(zhì)10%HCl溶液中進(jìn)行。晶間腐蝕在30℃脫氧的0.50mol/LH2SO4+0.01mol/LKSCN溶液中進(jìn)行,采用CHI604C型電化學(xué)分析儀測量實(shí)驗(yàn)用鋼的晶間腐蝕傾向。
430不銹鋼板熱軋態(tài)組織鐵素體晶粒在軋制方向拉長,其碳化物M23C6在晶界上沿軋向分布,所形成的條帶狀組織明顯;經(jīng)950℃退火5min后,其縱向和橫向的組織已經(jīng)基本等軸化,橫向組織要更好于縱向組織,且(Cr,F(xiàn)e)23C6碳化物顆粒均勻彌散分布在整個(gè)基體組織之內(nèi)。430不銹鋼熱軋態(tài)組織在6%FeCl3強(qiáng)氧化性和10%HCl還原性腐蝕溶液中,有明顯的分層腐蝕現(xiàn)象,和其組織的條帶性保持一致性;而430不銹鋼熱軋態(tài)組織經(jīng)950℃退火5min,組織基本等軸化,浸泡腐蝕為較慢的均勻腐蝕。利用雙環(huán)EPR法測定430不銹鋼晶間腐蝕傾向,退火態(tài)組織的均勻性消除了其較強(qiáng)的晶間腐蝕傾向。