对于304和QN1803不锈钢焊接区的腐蚀行为研究

奥氏体不锈钢常需焊接热处理，作为基于304不锈钢发展而生的QN1803不锈钢在焊接区附近的腐蚀行为研究还不够充分，本研究综合304不锈钢，研究了二者焊接区的腐蚀行为。我们利用光镜和SEM表征了经过蚀刻的样品表面微观结构，发现二者热熔合区均有δ铁素体残留，而QN1803的残留δ铁素体含量大于304不锈钢，根据分析，这符合相变过程中的界面迁移与体扩散原则；且二者热影响区中的δ铁素体形貌也并不相同。通过浸泡探究不锈钢的晶间腐蚀敏感性，由于QN1803焊接区存在更多的N和C，导致其更易发生晶间腐蚀，结合OM和AFM，还发现不锈钢的热熔合区存在晶粒脱落的现象，QN1803中的现象更为严重。为定量探究二者的晶间腐蚀，利用DL-EPR测试进行进一步的研究，发现晶间腐蚀敏感性从高到低为：热影响区、基体、热熔合区，这是由于热影响区中存在更多析出相。通过动电位极化测试和CPT测试探究不锈钢的耐点蚀性能，发现无论是否经过焊接，QN1803都具有更好的耐蚀性能，这与耐点蚀当量的结果相符；结合恒电位极化测试，发现QN1803不锈钢比304不锈钢具备更好的钝化膜性能，对于304不锈钢，热熔合区的耐点蚀性能最强，其次是基体和热影响区，而对于QN1803，热熔合区的氧化膜的保护性能是最弱的；通过EPMA和EDX分析可以发现，δ铁素体比奥氏体相中含有更多的Cr，使得热熔合区的的Cr元素分布不均匀，与此同时，QN1803中的热影响区残留更多的δ铁素体，并会导致N元素分布不均匀，这也是QN1803不锈钢中热影响区耐点蚀性能不佳的原因之一。

上述成果以“Comparative studies on microstructure evolution and corrosion resistance of 304 and a newly developed high Mn and N austenitic stainless steel welded joints”为题发表在《Corrosion Science》期刊上。上述研究获得了国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109338

Updated on Oct. 24, 2022.

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