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2205双相不锈钢磨损表面的微观结构表征

来源:至德钢业 日期:2019-11-11 13:46:19 人气:252

  浙江至德钢业有限公司研究人员利用X射线衍射仪对2205双相不锈钢在海水况下的磨损面进行物相分析。测试之前,首先将磨损样品分别在丙酮和乙醇溶液中超声波清洗10分钟,以除去表面油污及粘着物,随后将样品烘干以备测试,每种载荷下的磨损样品测试3次,确定磨损表面的物相分析的准确性。如图为海水腐蚀磨损条件和阴极保护条件下的2205双相钢磨损表面的XRD图谱,从图中可以看出,基体表面只出现铁素体和奥氏体相的衍射峰,且两相的衍射峰峰面积几乎相等,表明铁素体和奥氏体的质量分数相等;从磨损面XRD可以得出,海水滑动磨损过程后磨损表面产生了σ相,由于σ相与铁素体具有相同的衍射峰,通过K值法无法计算出σ相的质量分数;从不同应用载荷的XRD可以看出,磨损面的衍射峰相对强度明显减弱并且出现了部分偏移,结果表明海水摩擦磨损使2205双相不锈钢发生了位错和晶格偏移等部分微观结构变化。腐蚀磨损和阴极保护工进一步利用磨损面的金相图对2205双相不锈钢磨损面的微观结构变化进行描述,其实验过程为:侵蚀溶液为王水,利用棉签对磨损样品进行反复擦拭,待表层出现蒙蒙的侵蚀层为止,将侵蚀好的样品分别在丙酮和酒精溶液中超声波清洗,烘干备用,再利用场发射扫描电镜对金相进行观察。如图为海水腐蚀磨损工况下2205双相钢磨损面的金相图,从图中可以看出,金相图包括灰白色的铁素体、亮黑的奥氏体以及σ相。σ相是一种高硬度的金属间化合物,主要包括Fe、Cr、Ni三种元素,主要是在铁素体相中以及在铁素体和奥氏体晶界间形成,在王水侵蚀过程,σ相与腐蚀区域很难区分;从金相图可以看出,腐蚀区域主要发生在铁素体以及铁素体与奥氏体的晶界处,这主要是由于在海水腐蚀磨损过程中发生了σ相,使得周边的Cr、Mo元素减少,以及滑动磨损过程后微观结构的变化导致表面出现大量的缺陷,使抗腐蚀性能减低。


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