通过对不同热处理状态、不同洗工艺、不同表面状态的样品进行硫硫铁浸泡晶间腐蚀试验,发现罩退处理、表面粗糙度大小、表面钝化情况及洗板洗工艺都对430不锈钢热轧板晶间腐蚀性能影响明显,此研究有利于消除砂金缺陷,对提高430不锈钢板表面质量具有重要意义。

430铁素体不锈钢具有线膨胀系数小、导热系数大、耐氯化物应力腐蚀能力强以及冷加工性能好等优点,广泛应用于建筑、装饰、食品机械、家电等行业。但是430不锈钢冷轧板易发砂金缺陷,表现为在430冷轧板表面贴上胶带,揭下时就会看到冷轧板表面闪闪发光,在胶带上也会粘附着细小的金属颗粒。

砂金缺陷的存在严重制约着430产品表面质量的提升,砂金现象的出现与不锈钢的晶间腐蚀有直接的关系[23],然而,晶间腐蚀较难检测评价,一旦发生会对构件造成严重的破坏,因此,对430不锈钢进行晶间腐蚀性能的研究对消除砂金缺陷、提升430不锈钢表面质量具有重要意义。

1试验方法

1.1样品准备

样品取自同一浇次、同一轧制计划生产的钢带,化学成分见表1

1.2实验方法

本试验分两部分,其中:

试验一为不同热处理状态样品参照GB/T32571-2016《金属和合金的腐蚀:高铬铁素体不锈钢晶间腐蚀试验方法》中方法X对样品表面处理后进行硫硫铁腐蚀试验;(2)试验二为选取不同洗工艺洗板样品,保留原始表面后进行硫硫铁腐蚀试验。

2试验结果与分析

2.1试验一试验结果

试验一共选择4组样品,样品1、样品3为热轧状态,样品2、样品4830℃保温19h罩退处理。参照标准要求,将样品表面粗糙度研磨至不大于0.8μm,然后将样品2与样品4100g/L的硝溶液中充分钝化,最后将上述4组试样进行24h硫硫铁溶液浸泡试验。4组样品失重率分别为8.26g/m24.75g/m27.61g/m22.12g/m2,热轧状态的样品1、样品3失重率分别高于罩退状态的样品2、样品4。对试验后样品在扫描电镜下进行形貌观察,结果如图1,热轧状态的样品1、样品3腐蚀较为严重,局部呈沟槽状,罩退状态的样品2、样品4腐蚀较轻,且较为均匀。

2.2试验二试验结果

试验二共选择6组样品,样品信息见表2,样品的表面粗糙度相差不大,工艺区别主要为是否进行退火处理及HF浓度差别较大,其他洗参数基本一致样品尺寸参照GB/T32571—2016方法X制取,保留洗板原始状态,切割面研磨至粗糙度不大于0.8“m,经丙酮溶液清洗后,烘干称重进行24h硫硫铁溶液浸泡试验

6组样品失重率分别为14.52g/m 2-h3.03g/m 2-h16.31g/m 2-h3.58g/m 2-h16.42g/m 2•h3.71g/m 2•h,罩退样品失重率远低于未罩退样品,随着HF浓度提高,失重率也有所提高试验后样品形貌在扫描电镜下观察,结果见图2,非罩退样品晶界腐蚀明显,呈沟槽状,罩退样品表面基本呈均匀腐蚀状态,晶界腐蚀轻微;随着HF浓度的提高,表面腐蚀逐渐加重

2.3分析与讨论

(1)通过样品1与样品2、样品3与样品4对比,发现罩退样品失重率低于未罩退样品,表面腐蚀程度较轻,因此,罩退处理后材料的耐晶间腐蚀性能明显增强

(2)通过样品1、样品2与对应相应热处理状态的样品3、样品4对比,发现经硝钝化处理后,材料的失重率明显降低,晶间腐蚀程度明显降低,因此,硝钝化可有效提高材料的耐晶间腐蚀性能

(3)通过对比试验两种相同热处理状态、不同HF浓度样品失重率及腐蚀形貌,发现随着HF浓度越高,晶间腐蚀程度越严重,为了提高材料的耐晶间腐蚀性能,洗过程中应尽可能降低HF浓度

(4)通过对比样品3与样品5、样品4与样品6试验结果,发现相同热处理状态、相同钝化条件下,表面粗糙度较低的样品3和样品4腐蚀程度较轻,因此,降低材料的表面粗糙度可有效提高材料的耐晶间腐蚀性能

3小结

为提高430不锈钢热轧板的耐晶间腐蚀性能,降低430不锈钢冷轧板砂金缺陷,可从以下三个方面考虑:

(1)430不锈钢热轧板洗之前,必须进行罩退处理;

(2)洗过程中应尽可能降低HF浓度,同时保证430不锈钢得到充分钝化

(3)尽可能降低430不锈钢钢带的表面粗糙度