方智等：304不锈钢焊接缝在NaC1溶液中SC℃的下限温度 ·13· 界温度，体系不会发生SCC。目前已经报道的这个临界温度的最低值是45~50C之间。钝 化状态下发生的SCC是穿晶型的。焊缝由于其不平衡和不完全的冶金反应和快速结晶过 程，使焊缝存在着成分和组织的不均匀性，所以组织是不稳定的。元素在枝晶、柱晶之间， 尤其是在最后结晶的焊缝中间靠上部分，最容易偏析，从而降低焊缝的耐蚀性和力学性 能]。同时由于焊接残余应力的作用，焊缝金属常常优先于母材发生SCC。 本文对304不锈钢焊缝在近中性NaC1溶液中的应力腐蚀行为进行了研究，确定其发生 SCC的条件，进而确定体系发生SCC的下限温度和CI浓度对SCC敏感性的影响。 1实验方法 实验用304不锈钢的化学成分为(%)：0.064C,0.36Si,0.93Mn,0.010S,0.0'P. 17.51Cr,9.90Ni。制作焊缝前，材料先经固溶处理：1050C×30min,水淬。 在制备拉伸试样时，试样的长度方向垂直于焊缝，使焊缝区位于拉伸试样的中间。应 力腐蚀实验的试样为圆柱形垃伸试样，标距部分尺寸为.直径3.5mm×25mm。实验前试样的 标距部分需经电解抛光，以获得均匀光滑的表面状态。 用慢应变速率实验(SSRT)方法进行应力腐蚀实验。应变速率为1×10~s,通过试 样的断裂寿命、延伸率和断面收缩率来评价应力腐蚀敏感性。拉断的试样在金相显微镜和 扫描电镜(SEM)下观察分析应力腐蚀裂纹特征和断口形貌。 2实验结果 图1为NaCl浓度对50C和75 CNaCl溶液中SSRT拉伸试样的断裂寿命的影响，对延 110r E 50C 100-·75℃ 0 50 mut/t NaCT 90L 三w 70F 60 60r 50L 10-2 I 2829303132,3334 Xatll.mol'L T-4x10-3.K- 图1NaC1浓度对50C和75C断裂 图2温度对5.0mol.LNaC1溶液中试样断裂 寿命的影响(1X10s) 寿命的影响 Fig.1 The dependence of time to Fig.2 The effect of temperature on time failure on NaCl concentration to failure of specimens in 5.Omol /I.NaCl at50Cand75((1×106s-') by SSRT t110s方 智等 : 3 04 不锈钢焊接 缝在 N a CI 溶液 中 S C C 的下 限温度 界 温度 , 体 系不 会发 生 S C C 。 目前 已 经报道 的这 个临界 温度 的最 低值 是 45 一 5 o C 之 间仁门 。 钝 化 状 态下 发 生 的 S C C 是 穿 晶 型的 。 焊缝 由于其 不 平 衡和 不 完全 的 冶 金 反应和 快 速 结 晶过 程 , 使焊 缝存 在着成 分 和组织 的 不均匀性 , 所 以 组 织是 不稳 定 的 。 元 素在枝 晶 、 柱 晶之间 , 尤 其 是 在最 后 结晶 的焊缝 中 间靠上 部分 , 最 容 易偏 析 , 从而 降低 焊 缝 的耐 蚀 性和 力学 性 能阁 。 同时 由于焊接残余应力 的作 用 , 焊 缝 金属 常常优 先 于母 材发 生 s c c 。 本文 对 30 4 不锈钢焊缝在近 中性 N a CI 溶液 中的应力 腐蚀 行 为进行 了研 究 , 确 定其 发生 S C C 的条件 , 进而确 定体系 发生 S C C 的下 限温度 和 lC 一 浓 度 对 S C C 敏 感性的 影响 。 1 实验方法 实验 用 3 0 4 不锈 钢 的 化学成 分 为 ( % ) : 0 . O 6 4 C , 0 . 3 6 5 1 , O · 9 3 M n , O · 0 1 0 5 , O · ( )竺 I P · 1 7 . sl C r , 9 . 90 N i 。 制 作焊 缝前 , 材 料先 经 固溶 处理 : 1 0 5 o C x 30 m in . 水淬 。 在制备 拉 伸试样 时 , 试样 的长度 方 向垂直 于焊 缝 , 使焊 缝 区位于 拉 伸试 样 的 中间 。 应 力腐蚀实 验 的试样 为 圆柱形 垃伸 试样 , 标距 部分 尺寸 为直 径 3 . s m m 又 25 m m 。 实验 前试 样 的 标距 部分 需经 电解抛 光 , 以 获得 均匀 光滑 的 表面状 态 。 用慢应 变速率实 验 ( S S R T ) 方 法 进行 应力腐蚀 实验 。 应 变速率 为 1 义 1。 一 6 5 一 ’ , 通 过试 样 的断裂 寿命 、 延 伸率 和断 面收缩 率 来评 价应 力腐 蚀敏 感性 。 拉 断的 试样 在金相 显 微 镜和 扫描 电镜 (S E M ) 下观 察分析 应 力腐蚀裂 纹特 征和 断 口 形貌 。 2 实验 结果 图 1 为 N a CI 浓度 对 50 C 和 75 C N a CI 溶液 中 S S R T 拉 伸试 样 的断裂 寿 命的 影响 , 对 延 气O ℃r é 厂 | r| J U ó1 908I 卜一 ! 706 [ _ } 门 ! O ! 、 a ( 、 l】 , 】n ` ) ] ’ L T 一 l 又 10 一 I K 图 1 N a CI 浓度对 s o C 和 75 C 断裂 寿命的影响 ( l x 1 0 ’ ` s 一 ’ ) F ig . 1 T h e d e P e n d e n c e o f t i m e t o 图 2 温度对 5 . o m ol L/ N : CI 溶液 中试样断裂 寿命的 影响 F ig . 2 T h e e f f e e t o f t e m P e r a t u r e o n t im e f a il u r e o n N a C I e o n e e n t r a t i o n a t 5 0 C a n d 7 5 C ( 1 又 10 ` s 一 ` ) t o f a il u r e o f s p e e i m e n s i n b y S S R T ( 一火 1 0 6 5 o m o l / 1 N a C I I )