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总体概况

图2所示为DSS 2101在不同温度下固溶30 min后的形貌,浅色的区域为奥氏体(γ),其呈长条状分布在深色区域的铁素体(α)基体上,并有典型的带状组织形貌。结合表 3-3中列出的应用定量金相法测得的奥氏体体积分数,可以发现随着固溶温度的提高,DSS 2010中的铁素体相比例有所增加、奥氏体相比例相应地下降。与Thermo-Calc计算的两相比例结果相对照,虽然存在一定的差值,但总体趋势完全一致。整个温度范围内的固溶处理均未观察到析出相及夹杂的产生。

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  图 2  不同温度下固溶30 min后DSS 2101的微观组织演变:

  (a)1050 °C;(b) 1100 °C;(c) 1150 °C;(d)1200 °C

表1和图3给出了DSS 2101经不同温度固溶处理30 min后的样品,在中性1 mol/L NaCl 溶液中以+250 mV(v.s. SCE)外加恒电位测得的临界点蚀温度CPT值[25].除了发现CPT值随着固溶温度的上升而有所降低外,还可以注意到当固溶温度超过1110 °C后,样品的CPT值迅速下降,证明该温度以上的固溶将显著降低DSS 2101的耐点蚀性能。

  表 1 固溶温度对DSS 2101 CPT的影响

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  图 3 不同固溶温度下DSS 2101的CPT

图4所示为DSS 2101在不同固溶温度下处理30 min后的样,在各自临界点蚀温度之上测得的动电位极化曲线,曲线中电流的突增即表示点蚀的发生,记为Epit.由该组曲线可知,随着固溶温度的提高,材料的自腐蚀电位Ecorr和点蚀电位Epit都逐渐下降。当固溶温度为1000 °C、1050 °C、1080 °C和1110 °C时,样品具有较低的钝化电流密度,在1×10-7A/cm2量级,且钝态维持的电位区间较大。就点蚀电位而言,固溶温度为1000 °C时Epit为448 mV,而当固溶温度为1110 °C时Epit下降至359 mV.但随着固溶温度的进一步升高即超过1110 °C时,样品的钝化区间显著减小,电流密度迅速上升,Epit在1200 °C固溶后下降至102 mV.此外,在图中还可以通过Epit -Ecorr这一差值来表征点蚀的形核阻力,并可以发现这个差值也随着固溶温度的提高而下降,即点蚀形核更为容易,进一步说明了此时耐点蚀性能的下降。所有曲线在稳态点蚀发生前均出现了电流波动,表征了亚稳态点蚀萌生与修复的过程;而所有样品在重复测试后,其Epit值都会有3-60 mV的波动,也证明了亚稳态点蚀向稳态转变存在着一定的随机性。

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  图 4 不同固溶温度下DSS 2101的极化曲线