CF8M不锈钢阀门生锈问题？？？

不锈钢阀门以其漂亮的外观、耐腐蚀的特性、不易损坏的优点，深受人们的喜爱。

但是当不锈钢管表面出现褐色锈斑点的时候，人们会感到惊讶：为什么“不锈钢”也会生锈？生锈了那还算”不锈钢”吗？是不是材质出现了问题？

其实，这是对不锈钢一种片面的错误看法，因为不锈钢在一定的条件下也会生锈。

不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如304材质的不锈钢，在干燥清洁的大气中，有绝对优良的抗锈蚀能力，但将它移到海滨地区，在含有大量盐份的海雾中，很快就会生锈了；而316材质则表现良好。因此，不是任何一种不锈钢，在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。

材质为 CF8M（不锈钢316） 的进口不锈钢蝶阀在使用过程中出现锈蚀现象。奥氏体不锈钢经正常热处理后，室温下组织应为奥氏体，耐蚀性能很好。为了分析蝶阀的锈蚀原因，在其上取样进行分析。

1 试验方法

取样进行化学成分分析（判断是否符合标准要求）、金相组织检查、热处理工艺试验及 SEM 分析。

2 试验结果及分析

2.1 化学成分

化学成分分析结果及标准成分见《表 1》。

《表 1》 化学成分分析结果 / %

成分

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

Mo

CF8M

0.08

1.5

1.5

0.04

0.04

18~21

9~12

2~3

蝶阀

0.10

0.60

0.61

0.024

0.009

18.05

9.71

1.45

2.2 金相分析

从出现锈蚀现象的蝶阀上切取了金相试样，经磨制抛光后，用三氯化铁水溶液腐蚀，在 Neophot-32 金相显徽镜上观察分析，其金相组织由奥氏体与另一种析出物组成。从理论上讲奥氏体不锈钢经正常热处理后，应得到均一奥氏体组织。组织中出现的另一析出物究竟是何组织，有两种判断：一是 σ 相，另一种是碳化物。σ 相与碳化物形成的条件不同，但都具有一个共同的特点，那就是造成奥氏体不锈钢对晶间腐蚀的敏感性。

首先采用了杂色法进行 σ 相的鉴别。采用碱性赤血盐水溶液（赤血盐 10g + 氢氧化钾 10g + 水 100ml），试样在该试剂中煮沸2~4 min 后，铁素体呈黄色，碳化物被腐蚀，奥氏体呈光亮色，σ 相由褐色变为黑色。用上述方法将从蝶阀上切取的试样在碱性赤血盐水溶液中煮沸 4 min 后，在显徽镜下观察，析出物保持了原形貌，未发现明显变化。因此决定采用热处理的方法进一步试脸分析。

2.3 热处理试验分析

σ 相是一种铁铬原子比例大致相等的金属间化合物。化学成分、铁素体、冷变形、温变都不同程度地对 σ 相形成产生影响。采用染色法试验，在显微镜下观察析出相变化不明显，故采用了热处理的方法来鉴别 σ 相。有关资料介绍，σ 相通常是在 500~800℃ 长期时效中形成的。这是因为较高的温度下时效有利于铬的扩散。再高温度加热 σ 相将开始溶解，溶解完毕至少要在 920℃ 以上。在高于 σ 相的稳定温度加热可使之消除。形成 σ 相所需时间虽然很长，但消除 σ 相一般只要短时间加热即可。根据这一理论，制定了热处理工艺，观察组织中的析出相是否可以消除。将从蝶阀上切取的试样加热到 940℃，保温 30 min，然后在 Neophot-32 金相显微镜上观察分析。经热处理后的试样中的析出相没有消除，并保持原形貌，由此证明了该组织中的析出相有可能不是 σ 相。

2.4 SEM 分析

有时钢中出现的 σ 相，采用任何染色的方法均无法辨别其颇色，可采用 SEM 的分析方法来鉴别。因为已知 σ 相为铁与铬的化合物，含铬量为 42%~48%，通过 EDS 定性和定量分析测出未知相的组成元素及其含量，从而确定未知相。

对基体和析出相进行的微区定量分析结果见《表 2》。

《表 2》 EDS 定量分析结果 / %

成分

Fe

Cr

Ni

Mo

Si

Mn

基体

70.463

16.365

10.211

1.239

0.466

1.257

析出相

56.908

33.629

3.681

4.835

0.040

0.907

EDS 分析结果表明，析出物的含铬量为 33.6%，明显高于基体中的 Cr 含量 16.3%，而 σ 相的含铬量是 42%~48%，因而否认析出相为 σ 相。综合染色试脸、热处理试验的结果，认为不锈钢蝶阀组织中的析出相不是 σ 相。经 SEM 观察析出相为一种共晶组织，是以铬为主的碳化物。

不锈钢蝶阀的材料为镍铬奥氏体不锈钢，这种材料一般都在固溶状态下使用。在室温状态下，其组织为奥氏体，奥氏体不锈钢在广泛的腐蚀介质中特别是大气中具有良好的抗腐蚀能力。对不锈钢蝶阀锈蚀的原因分析如下：

① 综合上述各项试验的结果，可判定蝶阀材料组织中析出相不是 σ 相，故蝶阀的锈蚀现象不是由 σ 相引起的。

② 通过 SEM 观察，确认蝶阀的组织中析出相是以铬为主的碳化物，这种共晶组织沿晶界分布。EDS 分析结果表明这种分布在晶界上的碳化物铬含量明显高于基体。这种碳化物是 M₂₃C₆型。随碳化物的析出，又得不到铬的扩散补充时，以碳化铬的形式沿奥氏体晶界析出，在碳化物周围形成贫铬区，从而奥氏体不锈钢晶界易被腐蚀。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶阀锈蚀的主要原因。

③ 经固溶处理后的奥氏体不锈钢，由于在高温加热时大部分碳化物被溶解，奥氏体中饱和了大量的碳与铬，并因随后的快速冷却而固定下来，使材料有很商的耐腐蚀性。因此应严格控制热处理工艺，固溶处理时将工件加热至高退，使碳化物充分溶解，然后迅速冷却，得到均一奥氏休组织。固溶处理后，如果采用缓慢冷却，在冷却过程中碳化铬将沿晶界析出，从而导致材料耐腐蚀性能降低。

金属学原理金属热处理原理水草贝贝(站内联系TA)珠光体是过冷奥氏体等温转变的产物，贝氏体是低温转变产物，分上贝氏体和下贝氏体。珠光体顾名思义就是组织比较圆润的，凭自己理解写的，可能不是很专业，希望对你有用。vince(站内联系TA)珠光体一般有片层状的颗粒状的，而且两者硬度也有区别的。建议：工艺、金相、硬度 综合区别bushliu5516(站内联系TA)建议好好学习金属学原理和热处理原理，不同的材料中珠光体的形态会有一定的差别，贝氏体也一样。outsider23(站内联系TA)珠光体是由铁素体+渗碳体组成，呈片层状；贝氏体具有一定的危险关系，且渗碳体通常位于铁素体基体间或其中。outsider23(站内联系TA)不好意思，应该是位相关系gms(站内联系TA)珠光体是一层渗碳体和一层铁素体的有机结合，是一层一层的，是高温转变组织产物；贝氏体分粒状贝氏体、上贝氏体（羽毛状贝氏体）、下贝氏体（针状贝氏体）和马氏体相似。无极863(站内联系TA)建议看看刘宗昌的《过冷奥氏体扩散型相变》lisanxo(站内联系TA)一般显微镜下好像看不出珠光体片状结构吧，而且珠光体与贝氏体冷却速率不同，自己去理解吧，书上说的有点乱，再结合其他检测设备去确定1qaaw3(站内联系TA)你想怎么区别？要是打硬度就好区分了 珠光体比贝氏体软多了 但要是看金相区分就需要看二者的组织形貌了 珠光体有片层和粒状两种，贝氏体分上贝和下贝 上贝羽毛状 下贝针状或片状，你可以看看热处理的书情不能已(站内联系TA)从形貌上看，珠光体组织纹理细长而弯弯曲曲，而贝氏体组织纹理都是如同箭一般一根根直直的出去！huangjian368(站内联系TA)珠光体根据片层间距可分为珠光体、索氏体、和屈氏体，粒状珠光体和贝氏体的形貌相近，但上贝氏体和下贝氏体的形状也不一样！可以找找相关的书看看！:hand:石头段(站内联系TA)把固态相变原理书拿过来看看。上面讲的很详细xmchjl(站内联系TA)转变温度不同，冷却速度不同，结果片层状厚度有区别，这点在金相显微镜下观察最明显jgf0573(站内联系TA)拿到样首先应该问清工艺吧，有工艺进行初步判定，接着看金相，这方面可以看些材料科学基础、热处理原理啥的，当然热处理手册更好啦，至于实验测定方法，如硬度在实际应用中并不一定能很好的解释，甚至会出现珠光体的硬度大于贝氏体的情况。。。zhang3nan2(站内联系TA)珠光体与贝氏体是热处理冷却速率不同决定的，珠光体的冷却速度慢一些，贝氏体快一些。珠光体组织是由铁素体与渗碳体交替形成的片层状组织，而贝氏体组织形貌种类较多，比较复杂。希望对你有帮助。beiniao(站内联系TA)自己做热处理，做个珠光体和贝氏体，然后做金相看看；贝氏体比珠光体硬度高。single7194(站内联系TA)说结构不同的都是在照搬书本，实话告诉你吧，即便是在SEM下，珠光体与粒状贝氏体混杂在一起的时候，都是难以分辨出来的。至于上贝氏体和下贝氏体，和粒状贝氏体根本就不一样。我做的贝氏体钢很难找到纯粹的珠光体，因为珠光体形成以后粒状贝氏体也会在周围形成。理论上珠光体是层片结构的，但是新形成的粒状贝氏体与珠光体混杂在一起，粒状碳化物析出以后，在SEM下看起来，珠光体中的碳化物也是短小的杆状或是粒状。最后，无法辨认。LZ去试试显微硬度吧，可能做的出来。还有，如果你的钢珠光体含量比较多，可能容易找到。打算用金相分辨的，我觉得还是放弃好了。

---