眾所周知,異相共存是容易形成微電池并加速腐蝕的,雙相不銹鋼也不例外。但存在許多影響因素,并非在所有情況和介質條件下均會發生。雙(shuang)相不銹鋼因含有較高的鉻和一定量的鎳、鉬、銅等元素,在一定溫度下,鋼中固溶的元素在兩相間的分布將達到相應的平衡,而且還與相比例等有關。雙相不銹鋼的耐蝕性,主要取決于鈍化元素的含量及其在兩相中的分配。如果兩相在一定條件的介質中均產生鈍化,便可避免發生相選擇性腐蝕。一般來說,雙相不銹鋼的耐腐蝕性能,大體同含鉻、鉬量相當的高鉻鐵素體型或鉻鎳奧氏體型不銹鋼接近,并受相比例所左右;其耐晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)性能優于上述單相組織的不銹鋼,具有更好的抗敏化性能;抗應力腐蝕性能,在低應力條件下比普通18-8類奧氏體不銹鋼優良。這是雙相不銹鋼受到重視和廣泛應用的重要原因。某些雙相不銹鋼具有良好的耐點腐蝕等性能,這是因為含有高的鉻、鉬等元素之故,而非來源于雙相組織的因素。但雙相不銹鋼所具有的良好抗應力腐蝕和抗敏化性能,則直接同雙相組織結構的敏感性相關。其腐蝕機理簡述如下:


1. 雙相不銹鋼(gang)的晶間腐蝕


  奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)-鐵素(su)體(ti)(ti)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼比(bi)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing)(xing)低的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)(yin),同存在一定(ding)數(shu)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)最好是均勻彌(mi)散(san)分(fen)布的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)有關。一般(ban)來說,奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su),如碳(tan)(tan)等多(duo)富集于(yu)y相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong);而鐵素(su)體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su),如鉻(ge)(ge)、鉬(mu)等則(ze)富集于(yu)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)。當(dang)敏化(hua)加熱(re)時,富鉻(ge)(ge)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)最易于(yu)在兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)面(mian)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一側(ce)形核(he),從而大(da)(da)大(da)(da)減少(shao)了沿奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)晶粒之(zhi)間(jian)界(jie)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)出(不(bu)(bu)僅形成(cheng)速(su)度慢(man)且因(yin)(yin)數(shu)量(liang)很少(shao),難以(yi)構成(cheng)連續(xu)網(wang)狀(zhuang)(zhuang))。鉻(ge)(ge)在鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)不(bu)(bu)僅因(yin)(yin)富集含(han)量(liang)高,而且擴散(san)速(su)度比(bi)在奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)快得多(duo),均不(bu)(bu)易產生(sheng)貧(pin)(pin)鉻(ge)(ge)或(huo)(huo)有利于(yu)迅速(su)補充而消除(chu)(chu)易遭受腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)貧(pin)(pin)鉻(ge)(ge)區。當(dang)鐵素(su)體(ti)(ti)量(liang)不(bu)(bu)大(da)(da)時,α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)孤島狀(zhuang)(zhuang)被奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)晶粒所(suo)包圍(wei)。即使(shi)被腐(fu)蝕(shi)也因(yin)(yin)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互未(wei)能(neng)連接(jie)成(cheng)網(wang)絡不(bu)(bu)致造成(cheng)更大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)危險。隨著彌(mi)散(san)鐵素(su)體(ti)(ti)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加,晶界(jie)總面(mian)積提高(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)降低了晶界(jie)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)析(xi)出濃度)和鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)及(ji)其內側(ce)能(neng)夠吸收更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu),當(dang)達到一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)限α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)以(yi)上時,可以(yi)消除(chu)(chu)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)傾向。因(yin)(yin)此(ci),控制適(shi)宜(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例,防止α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)聚集長大(da)(da)和采(cai)取正確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處理是十(shi)分(fen)重要的(de)(de)(de)(de)(de)。過多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),甚至形成(cheng)連續(xu)網(wang)絡,或(huo)(huo)轉變為(wei)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或(huo)(huo)x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(取決于(yu)鉬(mu)含(han)量(liang))則(ze)是十(shi)分(fen)有害(hai)的(de)(de)(de)(de)(de)。在強氧化(hua)性(xing)(xing)介質中(zhong)(zhong)(zhong),會發生(sheng)選擇(ze)性(xing)(xing)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)。


2. 雙相(xiang)不銹鋼(gang)的應(ying)力腐蝕


  雙相不銹鋼耐應力腐蝕性能,隨鐵素體含量的增加而提高。其α和γ相的最佳平衡比例,隨鋼種(成分、熱處理)和介質等條件不同而異。一般來說,如廣泛使用的60年代瑞典投產的Sandvik 3RE60(相當我國00Cr18Ni5Mo3Si2及其改進型)抗應力腐蝕不銹鋼,1975年以前資料,最佳a相占60%,1975年后改為50%。國內外多數實用的耐應力腐蝕不銹鋼屬于鐵素體-奧氏體類型。過高的鐵素體含量,會使高鉻鐵素體不銹鋼固有的缺點更趨明顯化。


  雙相(xiang)不(bu)銹鋼耐氯化物應力腐(fu)蝕性能與普通18-8奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼相(xiang)比,只(zhi)有在低應力下才顯(xian)示(shi)出一定的優越性。在高應力作用下則區別不(bu)大或基(ji)本相(xiang)同(tong)。


  對雙相不(bu)銹鋼耐應力腐蝕特(te)點可以做出(chu)以下解釋:


    a. 雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼具(ju)有比普通(tong)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼更高的屈(qu)服強度;


    b. 第二相(xiang)的存在對(dui)裂(lie)紋(wen)擴展有機械阻礙(ai)作(zuo)用。如裂(lie)紋(wen)起源于奧氏體基體,一旦擴展至α相(xiang),在低(di)應力作(zuo)用下,鐵素(su)體內難以產生滑移,裂(lie)紋(wen)擴展被阻止,而在高應力作(zuo)用下,裂(lie)紋(wen)容易貫穿鐵素(su)體相(xiang),失去阻礙(ai)效(xiao)果;


   c. α相電位相對于y相較負,為陽極,對奧氏體起了電化學陰極保護作用等。還有多種解釋,目前尚未統一。