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总体概况

图2给出了不同固熔温度处理1h后的UNS S32304样品的光学形貌图。从图中可以观察到双相不锈钢典型的两组织结构,白色为奥氏体灰黑色组织为铁素体相。所有固溶样品中没有其它二次相出现。岛状奥氏体沿着轧制方向镶嵌在连续的铁素体相中。随着固熔温度提高,白色奥氏体组织减少,而铁素体相的区域明显在增加。表1给出了金相分析后的铁素体相与奥氏体相的体积分数与固熔温度变化关系。随着固溶温度增加,样品中铁素体相的体积分数明显增加,而奥氏体相的体积分数在减少。这是因高温固溶条件下奥氏体相向铁素转变造成的结果。

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  图 2 在不同固熔温度下热处理在不同固熔温度下热处理1h的UNS S32304的光学形貌图:

  (a) 1000 °C, (b) 1030 °C, (c) 1050 °C , (d) 1080 °C, (e) 1100 °C, (f) 1150 °C, and (g) 1200 °C

  表 1 不同固溶温度下2304微观组织演变

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  图 3 不同固溶温度下2304的极化曲线

图3展示了2304在不同固熔温度热处理条件下样品的极化曲线图。由该图可知,在1000-1080°C的固熔温度范围内,样品临界点蚀电位(Eb)和自腐蚀电位(Ec)都随着固熔温度的升高而向正方移动,超过这个温度范围,随着固溶温度的增加Eb和Ec都向负的方移动。此外,点蚀形核抗力(Eb-Ec)随着固熔温度的变化而变,样品在1080 °C的固熔温度条件下,具有最大值。另外,从图 3可以看出,在稳态点蚀形成之前所有样品的极化曲线上都会出现一些较弱的电流峰,已有研究表明这是由亚稳态点蚀所触发。

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  图 4 2304 在1M NaCl溶液中的CPT

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  图 5 不同固溶温度下2304的CPT

图4描述了不同固熔温度热处理条件下,样品在恒电位临界点蚀温度测试后的电流密度与温曲线。在起始测试条件下,样品的电流密度小于 1μA/cm2.测试结果表明此过程中样品表面一直处于钝化状态。当溶液的温度达到某一临界值时,出现些亚稳态点蚀所对应的电流峰,这说明此时样品的钝化膜开始破裂。但测试液温度继续升高时,一些亚稳态点蚀发展成了点蚀,此时通过样品表面的电流密度急剧上升。当电流密度达到 100 μA/cm2,所对应的温度即为UNS S32304双相不锈钢样品的临界点蚀温度(CPT)。从图5可以发现,样品的 CPT随固熔温度的增加而升高,在1080 °C的固熔热处理条件下,样品具有最大的CPT,此后CPT随样品的固熔热处理温度升高而降低。UNS S32304双相不锈钢样品的最大CPT为67.8 °C.其最佳固熔热处理温度为1080 °C.