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不銹鋼蝶閥是在其表面形成的一層極薄而堅固細密的穩定的富鉻氧化膜（保護膜），以防止氧原子的連續滲透和氧化，并獲得抗腐蝕的能力。一旦薄膜因某種原因不斷損壞，空氣或液體中的氧原子將不斷穿透或金屬中的鐵原子將不斷分離，形成疏松的氧化鐵，金屬表面將不斷腐蝕。

不銹鋼蝶閥在使用過程中出現銹蝕現象。經過金相組織分析、染色試臉、熱處理試臉、SEM等試驗分析，找到了材料銹蝕的關鍵因素是因為材料中沿晶界的碳化物析出形成貧鉻區，從而造成不不銹鋼蝶閥銹蝕。

材質為CF8M的不銹鋼蝶閥在使用過程中出現銹蝕現象。奧氏體不銹鋼經正常熱處理后，室溫下組織應為奧氏體，耐蝕性能很好。為了分析蝶閥的銹蝕原因，在其上取樣進行分析。

1試驗方法

取樣進行化學成分分析（判斷是否符合標準要求）、金相組織檢查、熱處理工藝試驗及SEM分析。

2試驗結果及分析

2.1化學成分

化學成分分析結果及標準成分。

從出現銹蝕現象的蝶閥上切取了金相試樣，經磨制拋光后，用三氯化鐵水溶液腐蝕，在Neophot-32金相顯徽鏡上觀察分析，其金相組織由奧氏體與另種析出物組成。從理論上講奧氏體不銹鋼經正常熱處理后，應得到均奧氏體組織。組織中出現的另析出物究竟是何組織，有兩種判斷：是σ相，另種是碳化物。σ相與碳化物形成的條件不同，但都具有個共同的特點，那就是造成奧氏體不銹鋼對晶間腐蝕的敏感性。

首先采用了雜色法進行σ相的鑒別。采用堿性赤血鹽水溶液（赤血鹽10g+氫氧化鉀10g+水100ml），試樣在該試劑中煮沸2~4min后，鐵素體呈黃色，碳化物被腐蝕，奧氏體呈光亮色，σ相由褐色變為黑色。用上述方法將從蝶閥上切取的試樣在堿性赤血鹽水溶液中煮沸4min后，在顯徽鏡下觀察，析出物保持了原形貌，未發現明顯變化。因此決定采用熱處理的方法進步試臉分析。

2.3SEM分析

    有時鋼中出現的σ相，采用任何染色的方法均無法辨別其頗色，可采用SEM的分析方法來鑒別。因為已知σ相為鐵與鉻的化合物，含鉻量為42%~48%，通過EDS定性和定量分析測出未知相的組成元素及其含量，從而確定未知相。

    EDS分析結果表明，析出物的含鉻量為33.6%，明顯高于基體中的Cr含量16.3%，而σ相的含鉻量是42%~48%，因而否認析出相為σ相。綜合染色試臉、熱處理試驗的結果，認為不銹鋼蝶閥組織中的析出相不是σ相。經SEM觀察析出相為一種共晶組織，是以鉻為主的碳化物。

    不銹鋼蝶閥的材料為鎳鉻奧氏體不銹鋼，這種材料一般都在固溶狀態下使用。在室溫狀態下，其組織為奧氏體，奧氏體不銹鋼在廣泛的腐蝕介質中特別是大氣中具有良好的抗腐蝕能力。對不銹鋼蝶閥銹蝕的原因分析如下：

    ①綜合上述各項試驗的結果，可判定蝶閥材料組織中析出相不是σ相，故蝶閥的銹蝕現象不是由σ相引起的。

    ②通過SEM觀察，確認蝶閥的組織中析出相是以鉻為主的碳化物，這種共晶組織沿晶界分布。EDS分析結果表明這種分布在晶界上的碳化物鉻含量明顯高于基體。這種碳化物是M23C6型。隨碳化物的析出，又得不到鉻的擴散補充時，以碳化鉻的形式沿奧氏體晶界析出，在碳化物周圍形成貧鉻區，從而奧氏體不銹鋼晶界易被腐蝕。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶閥銹蝕的主要原因。

    ③經固溶處理后的奧氏體不銹鋼，由于在高溫加熱時大部分碳化物被溶解，奧氏體中飽和了大量的碳與鉻，并因隨后的快速冷卻而固定下來，使材料有很商的耐腐蝕性。因此應嚴格控制熱處理工藝，固溶處理時將工件加熱至高退，使碳化物充分溶解，然后迅速冷卻，得到均一奧氏休組織。固溶處理后，如果采用緩慢冷卻，在冷卻過程中碳化鉻將沿晶界析出，從而導致材料耐腐蝕性能降低。