Page 55 - 国外钢铁技术信息内参(2024年12月)
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当碳钢(S45C)从奥氏体区域缓慢冷却时,首先生成初生铁素体。随后生
成由 Fe3C(渗碳体)和αFe(铁素体)组成的层状结构的珠光体组织。在此过
程中,S 和 P 的偏析发生在珠光体组织中,以此为起始点发生点蚀。相比之下,
由奥氏体区域缓慢冷却后首先生成的初生铁素体难以发生偏析。马氏体是从奥
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氏体区域快速冷却生成的,局部富集特定元素的可能性较低。此外,马氏体中
固溶 C 的浓度高于初生铁素体。固溶 C 对钢的活化溶解具有抑制作用(见图
23)。这就是金相组织耐点蚀性的排序原因。关于贝氏体和残留奥氏体的耐点
蚀性,将在解释了固溶 C 的高耐蚀性机理后再作介绍。
另外,如图 26 所示,马氏体回火会降低耐点蚀性。这是由于回火使碳化物 ᇏݓࣁඋ࿐߶
(Fe3C)析出,降低了固溶 C 的浓度。研究发现,在回火过程中,采取缩短处
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理时间等措施,可以使耐点蚀性接近淬火状态。这表明可以同时实现通过回火
提高韧性和马氏体的高耐点蚀性。
在实际应用型碳钢中,MnS 必然存在,这是显著降低耐点蚀性的一个因素。
因此,Kadowaki 等人对含有 MnS 的微小区域进行了实验,发现需要约 0.1%的
固溶 C 才能确保与淬火马氏体相当的耐点蚀性。P 偏析也可能是碳钢点蚀的起
点,但研究发现,在奥氏体与铁素体两相区进行热处理可以减少 P 偏析,提高
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耐点蚀性。
2.5.4 渗碳体的耐腐蚀性
铁的碳化物,即渗碳体(Fe3C)比金属铁,即铁素体相(αFe)的耐腐蚀性
更佳。如图 27 所示,Fe3C 活化态的电流密度远低于铁素体。因此,在具有
Fe3C 和αFe 层状结构的珠光体组织中,人们发现在凹坑长大的初始阶段,只有
铁素体层状结构会溶解,而 Fe3C 层状结构会阻碍凹坑长大。Fe3C 的高耐溶解
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性与伴随铁成分的析出而形成的 C 层有关。利用 Fe3C 卓越的耐溶解性可提高珠
光体钢的耐点蚀性。
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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