馬氏體不銹鋼由于其優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性,在渦輪葉片、油氣閥、蒸汽發(fā)生器、核電站等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而,較高的Cr含量和少量C元素在回火的過程中可能導(dǎo)致富Cr碳化物和貧Cr區(qū)的形成,最終導(dǎo)致局部點(diǎn)蝕的發(fā)生。激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)(Laser shock peening,簡(jiǎn)稱LSP),作為一種較新的表面塑性變形強(qiáng)化技術(shù),通過改變表層材料的微觀組織和殘余應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)而影響金屬材料的腐蝕行為。
針對(duì)馬氏體不銹鋼的LSP強(qiáng)化處理,近年來的研究主要集中在LSP帶來的殘余壓應(yīng)力、力學(xué)/疲勞性能的改善以及晶粒細(xì)化等方面,很少有研究涉及LSP誘導(dǎo)的表面改性對(duì)馬氏體不銹鋼腐蝕性能的影響。先前的研究表明,LSP誘導(dǎo)的超高應(yīng)變率激光沖擊波可以使得富Cr碳化物發(fā)生明顯的碳化物碎化和溶解現(xiàn)象。此外,由于C和Cr元素在納米晶和高密度位錯(cuò)中的快速擴(kuò)散率,塑性變形誘導(dǎo)的納米碳化物析出變得有可能。上述微觀組織的變化都極大地影響著馬氏體不銹鋼的腐蝕行為,因此,有必要系統(tǒng)地研究LSP引起的基體和碳化物的變化對(duì)AISI 420馬氏體不銹鋼腐蝕性能的影響。
相關(guān)論文以題為“Obvious improvement in electrochemical and long-term immersion corrosion resistance of AISI 420 martensitic stainless steel using laser shock peening”發(fā)表在Corrosion Science上。
圖2 LSP誘導(dǎo)的基體納米化、富Cr碳化物分解和納米碳化物析出
圖3 動(dòng)電位極化曲線和腐蝕坑尺寸統(tǒng)計(jì)
圖4 不同浸泡時(shí)間下的電化學(xué)阻抗譜數(shù)據(jù)
圖5 浸泡30天后的宏觀腐蝕形貌
圖6 浸泡30天后的微觀腐蝕形貌
圖7 浸泡30天后的點(diǎn)蝕坑尺寸
圖8 浸泡30天后的表面鈍化膜成分
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