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新型高氮低鎳奧氏體不銹鋼的點蝕性能
隨著加壓冶煉技術的提高，用氮、錳來降低甚至取代鎳可生產成本低廉，而且耐蝕性能優良的含氮奧氏體不銹鋼，已成為新材料研發方向之一，含氮尤其是高氮奧氏體不銹鋼將在生態環境、石油化工、燃料電池、軍事工業、交通運輸、建筑等領域獲得廣泛的應用。在含氮奧氏體鋼的應用領域中，許多都要求合金具有良好的耐蝕性能。
本項目以氮、錳部分取代鎳，設計并制備了一種新型的高氮低鎳奧氏體不銹鋼，采用動電位極化曲線掃描方法研究了此鋼在不同濃度和不同pH值的NaCl溶液中的點蝕電位，測試了點蝕坑內外元素的變化，并與含鎳量達30%的800H工業用鋼進行對比，分析其耐蝕性能與耐蝕機理。
根據合金元素對奧氏體穩定性的影響，結合鉻當量、鎳當量計算公式與高溫鐵素體形成溫度（Tδ）以及奧氏體低溫轉變溫度Ms，設計了一種高氮低鎳奧氏體不銹鋼（以下簡稱高氮鋼），冶煉后的成分與設定成分接近，經計算，冶煉鋼的Tδ=1224℃，Ms=0K，經測試，此鋼在1200℃至-196℃均為單一奧氏體組織。其化學成分見表1。
高氮鋼經1100℃固溶處理1h后水冷，然后將其與800H鋼一起線切割成10mm×10mm×10mm的試樣，試樣打磨到1000號砂紙，工作面積為1cm2，其余面用環氧樹脂封涂，并用銅導線引出，做成電極。
點蝕化學腐蝕采用陽極動電位極化法，將高氮鋼和800H鋼在不同濃度（溶液質量分數分別為3.5%、10%、15%和20%）以及不同pH值（pH=1、3、5.24、7、9）的NaCl溶液中分別進行電化學腐蝕試驗。用掃描電鏡對樣品表面進行形貌觀察，對點腐蝕坑處進行線掃描，分析高氮鋼耐點蝕的機理。
表1?試驗鋼的化學成分（質量分數，%）
| 試驗鋼 |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Ni |
Cr |
Mo |
N |
Fe |
| 高氮鋼 |
0.0318 |
0.157 |
14.88 |
0.0233 |
0.0169 |
1.67 |
16.96 |
2.56 |
0.75 |
余量 |
| 800H鋼 |
0.0630 |
0.050 |
0.810 |
- |
0.0150 |
30.67 |
20.60 |
- |
0.02 |
余量 |
| 設計值 |
≤0.02 |
≤0.2 |
15.0～16.0 |
≤0.015 |
≤0.010 |
1.0～1.5 |
16.0～18.0 |
1.5～2.5 |
0.55～0.65 |
余量 |
?
????研究表明，在不同濃度和pH值的NaCl溶液中，高氮鋼的點蝕電位達到1.2V（vsSCE）以上，800H鋼的點蝕電位在0.3V（vsSCE）以下。掃描圖顯示腐蝕區域內，高氮鋼的點蝕坑稀少且面積較小，800H鋼的點蝕坑密集且面積較大。線掃描表明氮在腐蝕坑內的含量略有下降；氮在鈍化膜/金屬界面富集，形成NH4+，并且抑制侵蝕性Cl-的吸附是提高高氮鋼耐蝕性的原因。作為值得信賴的合作伙伴和高品質金屬合金的半成品供應商，艾荔艾擁有完善的服務體系和專業的團隊。在同客戶交易的過程中，我們力求根據不同的應用需求將我們的產品做到精益求精。針對當前和未來的市場需求，艾荔艾致力于為客戶提供最佳的金屬材料解決方案。
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