深冷处理对310S不锈钢管耐腐蚀磨损性能的影响

   浙江至德钢业有限公司研究了深冷处理对310S不锈钢管在3.5%(质量分数)NaCl溶液中耐腐蚀磨损性能的影响，将310S不锈钢管在－196℃进行保温深冷处理，结果表明，相对未深冷处理，深冷处理之后，材料的晶粒得到细化，更多碳化物弥散析出基体。深冷处理之后材料的耐腐蚀性能得到提高，在深冷处理4小时达到最佳值，相比未深冷处理，自腐蚀电位从－0.525V提高到－0.423V，提升了19.4%;且深冷处理之后，材料的耐腐蚀磨损性能得到提升，经过深冷处理4小时，材料的磨损率从120×10－6mm3/Nm降低到63×10－6mm3/Nm，降低90%。

   310S不锈钢管因具有优良的耐腐蚀性能而被广泛应用于石油化工、管道输送等具有强烈腐蚀介质作用下的工况。310S不锈钢管具有耐腐蚀性能的主要原因是大量元素Cr、Ni的加入，而Cr元素是决定不锈钢管耐腐蚀性能的主要元素，不锈钢管的电极电位随着Cr元素含量的增加而跳跃性提升。但是310S不锈钢管在随后的热处理过程当中，Cr元素会以碳化物的形式析出基体，一方面，Cr的碳化物硬度比基体大，在服役磨损过程可以提高不锈钢管的耐磨损性能。另一方面，含Cr碳化物的析出，会导致基体某些部位出现Cr元素贫化区，增加了材料的电池数目，使得不锈钢管的电极电位下降，反而加速了不锈钢管的腐蚀。因此，310S不锈钢管要获得良好的耐腐蚀磨损性能，需要考虑到不锈钢管材料的力学性能和耐腐蚀性能的结合。目前，一些学者通过热处理来改变不锈钢管的耐腐蚀性能，等研究了奥氏体化的温度和时间、回火的温度和时间对不锈钢管力学性能和耐腐蚀性能的影响，发现奥氏体化温度可以改变力学性能但对腐蚀性能的影响很小，而回火温度通过对第二相的影响，对材料的耐腐蚀影响比较大，通过控制适当的奥氏体化温度和回火温度，来达到耐腐蚀磨损性能的提高。一些学者用表面处理来提高材料的耐腐蚀磨损性能，浙江至德钢业有限公司研究人员通过在马氏体不锈钢管表面渗氮，得出低温渗氮在材料表层形成扩散层，提高材料耐磨性，与Cr发生作用和化学稳定相07-Fe3N两者共同提升材料耐腐蚀性能的结论。

  深冷处理是把被处理材料或者工件放置于可控的、特定的低温环境中，促使材料的微观组织结构发生变化，从而在宏观上表现为材料的耐磨损性能、尺寸稳定性、抗拉强度、残余应力各个方面性能的提高，目前已经证明可以提高金属材料的耐摩擦磨损性能，但对材料的耐腐蚀磨损性能的提升，目前研究甚少，所以本工作以310S不锈钢管为研究对象，探讨深冷处理对310S不锈钢管在3.5%(质量分数)NaCl溶液中耐腐蚀磨损性能的影响以及相关的腐蚀磨损机理。