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首页 > 铁素体不锈钢耐蚀性基础数据库专题 > 影响因素
- 409L
6.1 pH值
图29 409L不锈钢在不同pH值模拟冷凝液中的极化曲线
（80℃，模拟冷凝液52.1mmol/L（NH4）2SO4+2.8mmol/L NH4Cl+1.6mmol/L NH4NO3+2.2mmol/L NH4COOH）
409不锈钢在模拟冷凝液pH为2时处于活化状态，在模拟冷凝液pH不低于3时能够发生自钝化；维钝电流密度随pH增大而减小，而中/碱性条件下pH对维钝电流密度影响较小。
图30 不同pH值溶液中409L不锈钢的腐蚀电位随浸泡时间变化曲线
溶液pH在5以上时，试样的腐蚀电位差别很小，但明显高于溶液pH为3时的腐蚀电位，这说明冷凝液趋于酸性时试样表面钝化膜或腐蚀产物膜的保护性相对较差。
图31 409L不锈钢在不同pH值模拟冷凝液中EIS参数Rf和Rct随时间的变化
冷凝液pH从3升高到9时，409不锈钢的腐蚀阻力显着增大；中性和近中性条件下的腐蚀阻力差别较小。
6.2 合金元素
表23 409L不锈钢中Nb,Ti质量分数（ηTi为Ti的回收率）
|
试样编号 |
Nb |
Ti |
ηTi/% |
|
1 |
0.28 |
- |
- |
|
2 |
0.27 |
0.15 |
75.0 |
|
3 |
0.28 |
0.26 |
86.6 |
|
4 |
0.29 |
0.35 |
86.0 |
图32 含Ti和不含Ti的409L不锈钢在1073K热处理过程中的金相图片
同一条件下，1号试样的晶界模糊，晶间的热腐蚀度大。3号试样晶界较稳定，晶间腐蚀相对较弱。这是由于当Ti加入后减少了晶界周围的贫Cr区，同时加强了晶界的结合力，所以提高了抗晶间腐蚀抵抗力。因此在相同的热处理条件下，随着Ti含量的增加，晶间腐蚀相对较弱，409不锈钢耐晶间热腐蚀能力有所提高。
图33 不同Ti含量409L不锈钢在30℃的2.0%NaHSO3溶液中的极化曲线
试样3具有最小的维钝电流密度和较宽的钝化区间，试样2的维钝电流密度稍低于试样3,但其钝化区间最宽，未添加钛的试样1的维钝电流密度最大且钝化区间最小。随着钢中钛含量的增加，试验钢样在30℃质量百分浓度为2%的NaHSO3溶液中的维钝电流密度逐渐变小，钝化区间变宽，耐蚀性变好。
6.3 夹杂物
表24 不同冶炼工艺的409L不锈钢的化学成分
|
试样 |
Cr |
Ni |
Mn |
Si |
Ti |
Al |
C |
N |
S |
P |
Ca |
|
409L VOD |
11.32 |
<0.5 |
0.5 |
0.39 |
0.209 |
0.027 |
0.005 |
0.007 |
0.001 |
0.025 |
8ppm |
|
409L AOD |
11.34 |
<0.5 |
0.5 |
0.55 |
0.141 |
0.006 |
0.011 |
0.009 |
0.003 |
0.025 |
8ppm |
图34 409L VOD和AOD钢中夹杂物形貌图
表25 VOD和AOD试样夹杂物（上SEM图中夹杂物）的化学成分
|
|
Ti |
N |
O |
Fe |
Al |
Ca |
Cr |
Si |
C |
Mg |
|
VOD |
55.39 |
15.67 |
|
23.46 |
0.43 |
|
4.57 |
|
0.22 |
0.26 |
|
AOD(1) |
26.04 |
|
22.93 |
24.33 |
10.25 |
11.03 |
3.98 |
0.82 |
|
0.62 |
|
AOD(2) |
64.41 |
|
30.86 |
|
1.69 |
|
0.78 |
|
|
2.26 |
图35 动电位极化之后试样的表面形貌
图36 25℃，0.5mol/L的NaCl溶液中，Ca和Ti含量对点蚀电位的影响图
AOD试样中非金属夹杂物具有更高的体积分数，VOD较高的点蚀电位是其抗点蚀能力高的原因之一，另外，点蚀更容易发生在AOD试样中的（Ti,Ca）氧化物与基体的界面上，而VOD试样主要以TiN夹杂物为主。Ti含量越高，抗点蚀能力越强，反之，Ca含量越高，抗点蚀能力越弱。
6.4 酸浓度
表26 发烟硫酸浓度对409L不锈钢腐蚀速率（g/m2·h）的影响
|
30℃（g/m2.h） |
70℃（g/m2.h） |
||||
|
16%发烟硫酸 |
27%发烟硫酸 |
98%发烟硫酸 |
16%发烟硫酸 |
27%发烟硫酸 |
98%发烟硫酸 |
|
0.564 |
0.085 |
0.088 |
0.768 |
0.287 |
0.287 |
表27 硫酸浓度对409L不锈钢腐蚀速率（g/m2·h）的影响
|
25℃ |
40℃ |
80℃ |
||||||
|
10% H2SO4 |
60% H2SO4 |
80% H2SO4 |
10% H2SO4 |
60% H2SO4 |
80% H2SO4 |
10% H2SO4 |
60% H2SO4 |
80% H2SO4 |
|
83.75 |
21.25 |
1.354 |
209.2 |
47.71 |
5.208 |
2286 |
408.3 |
34.38 |
表28 盐酸浓度对409L不锈钢腐蚀速率（g/m2·h）的影响
|
25℃ |
40℃ |
80℃ |
||||||
|
1% HCl |
3% HCl |
10% HCl |
1% HCl |
3% HCl |
10% HCl |
1% HCl |
3% HCl |
10% HCl |
|
17.92 |
38.02 |
55.21 |
15.83 |
56.67 |
98.96 |
104.2 |
320.0 |
1817 |
6.5 温度
表29 温度对409L不锈钢在H2SO4溶液中腐蚀速率（g/m2·h）的影响
|
10%H2SO4 |
60%H2SO4 |
80%H2SO4 |
||||||
|
25℃ |
40℃ |
80℃ |
25℃ |
40℃ |
80℃ |
25℃ |
40℃ |
80℃ |
|
83.75 |
209.2 |
2286 |
21.25 |
47.71 |
408.3 |
1.354 |
5.208 |
34.38 |
表30 温度对409L不锈钢在HCl溶液中腐蚀速率（g/m2·h）的影响
|
1%HCl |
3%HCl |
10%HCl |
||||||
|
25℃ |
40℃ |
80℃ |
25℃ |
40℃ |
80℃ |
25℃ |
40℃ |
80℃ |
|
17.92 |
15.83 |
104.2 |
38.02 |
56.67 |
320.0 |
55.21 |
98.96 |
1817 |
表31 温度对409L不锈钢在HCl+HNO3混合酸溶液中腐蚀速率（g/m2·h）的影响
|
3.2%HCl+3.8%HNO3混合酸 |
||
|
25℃ |
40℃ |
80℃ |
|
15.73 |
23.77 |
44.17 |
表32 温度对409L不锈钢在发烟硫酸中的腐蚀速率（g/m2·h）的影响
|
98%发烟硫酸（g/m2.h） |
16%发烟硫酸（g/m2.h） |
27%发烟硫酸（g/m2.h） |
|||
|
30℃ |
70℃ |
30℃ |
70℃ |
30℃ |
70℃ |
|
0.088 |
0.287 |
0.564 |
0.768 |
0.085 |
0.287 |
6.6 微观组织
图37 409L不锈钢的不同微观组织图
表33 不同组织409L不锈钢的晶粒尺寸
|
晶粒平均半径 |
热轧态 |
去敏化态 |
敏化态 |
敏化+去敏化态 |
稳定化处理态 |
|
36um |
50um |
112um |
118um |
65um |
热轧态 去敏化态
敏化态 敏化+去敏化态
稳定化处理
图38 不同组织409L不锈钢的极化曲线（30±1℃，3.5%NaCl,循环伏安法，10mv/s）
表34 不同组织409L不锈钢极化曲线参数
|
状态 |
孔蚀电位Eb/V |
保护电位Ep/V |
Eb-Ep /V |
|
热轧态 |
0.1016 |
-0.0765 |
0.1781 |
|
热轧+去敏化 |
0.1108 |
-0.0607 |
0.1715 |
|
热轧+敏化 |
0.0780 |
-0.1110 |
0.1890 |
|
敏化+去敏化 |
0.1268 |
-0.0471 |
0.1739 |
|
稳定化处理 |
0.1031 |
-0.0726 |
0.1757 |
热轧态 热轧+去敏化态
热轧+敏化态 敏化+去敏化
稳定化处理
图39 不同组织409L不锈钢点蚀形貌
表35 不同组织409L不锈钢浸泡失重（22±2℃，6%FeCl溶液，72h）
|
状态 |
腐蚀前质量 |
腐蚀后质量 |
质量差 |
失重百分比（%） |
|
热轧态 |
3.5352 |
2.9779 |
0.5573 |
15.764 |
|
热轧+去敏化 |
3.7947 |
3.3383 |
0.4564 |
12.027 |
|
热轧+敏化 |
3.5128 |
2.9493 |
0.5635 |
16.041 |
|
敏化+去敏化 |
3.7602 |
3.2080 |
0.5522 |
14.685 |
|
稳定化处理 |
3.4485 |
2.8975 |
0.5510 |
15.978 |