深冷處理對(duì)316L不銹鋼管和2205不銹鋼腐蝕與磨損性能的影響

 現(xiàn)如今我國(guó)科技發(fā)展的速度正在突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)，海洋深度的科學(xué)勘探與開(kāi)發(fā)正在以極大的速度前進(jìn)。因此在深海研究及深海裝備等領(lǐng)域也有了十分迅速的發(fā)展。鋼是深海裝備常用的金屬材料，而海水是腐蝕性非常強(qiáng)的介質(zhì)。在海水環(huán)境中，腐蝕會(huì)導(dǎo)致金屬及合金材料某一部分或者整體遭到破壞。這種破壞效果會(huì)導(dǎo)致材料的力學(xué)性能損失(如強(qiáng)度、延展性和沖擊強(qiáng)度等)。根據(jù)世界海關(guān)組織估算每年全球腐蝕成本約為2.4萬(wàn)億美元（占世界GDP的3%）。此外，腐蝕也具有重大的經(jīng)濟(jì)意義。環(huán)境腐蝕因素也很大；根據(jù)海洋烴釋放量統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告發(fā)現(xiàn)海洋中的烴釋放量最常見(jiàn)的原因是由于腐蝕和其他相關(guān)的機(jī)械設(shè)備的降解。同時(shí)每年因?yàn)楦g而造成的生產(chǎn)事故也是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。因此，鋼的腐蝕也成為人們十分關(guān)注的問(wèn)題。腐蝕性能是衡量材料在腐蝕介質(zhì)中抵抗腐蝕能力的材料本身的一種屬性。人們通過(guò)對(duì)材料腐蝕性能的研究，對(duì)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分進(jìn)行改變以提高材料的腐蝕性能。

 熱處理技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)械制造行業(yè)最常見(jiàn)的加工方法之一，通過(guò)對(duì)材料的加熱、保溫、冷卻等手段，改變金屬材料表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)以達(dá)到延長(zhǎng)金屬工件或設(shè)備的使用壽命及穩(wěn)定性的目的，能夠最大程度地釋放材料的潛在能力，降低工業(yè)生產(chǎn)成本。

 深冷處理工藝是一種在熱處理基礎(chǔ)上延伸出的一種工藝方法，最早用于刀具材料中，雖然深冷處理在刀具在加工成本中所占的比重不大，但是它的作用卻直接影響刀具的使用壽命，研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行急速冷卻后回復(fù)到室溫，通過(guò)改善材料的微觀組織，可以有效提高刀具使用鋼的硬度和強(qiáng)度，進(jìn)而提高了刀具的使用性能和使用壽命。

 隨著深冷處理工藝的不斷發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)對(duì)此工藝有了一定程度的掌握，但是相較于發(fā)達(dá)國(guó)家還是有一定程度的差距，所以對(duì)深冷處理效果的驗(yàn)證試驗(yàn)，對(duì)工業(yè)上深冷處理工藝的應(yīng)用有著很重要的意義。

 浙江至德鋼業(yè)有限公司通過(guò)液氮法對(duì)316L不銹鋼管以及2205不銹鋼原始材料以及焊接材料進(jìn)行深冷處理，通過(guò)顯微硬度測(cè)試、金相組織以及力學(xué)性能準(zhǔn)靜態(tài)拉伸等實(shí)驗(yàn)對(duì)材料的力學(xué)性能進(jìn)行表征，探究深冷處理對(duì)兩種不銹鋼材料力學(xué)性能的影響，同時(shí)通過(guò)電化學(xué)腐蝕性能測(cè)試探究深冷處理對(duì)材料電化學(xué)腐蝕性能的影響，通過(guò)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)探究深冷處理對(duì)兩種不銹鋼材料摩擦磨損性能的影響。主要工作內(nèi)容如下：

1. 通過(guò)顯微硬度、金相組織觀察、靜態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn)、彈性模量的測(cè)定等實(shí)驗(yàn)探究深冷處理前后316L不銹鋼管和2205雙相不銹鋼原始材料和焊接材料力學(xué)性能的變化。

2. 通過(guò)電化學(xué)腐蝕性能測(cè)試，對(duì)材料的電化學(xué)阻抗圖譜、極化曲線進(jìn)行分析，對(duì)腐蝕形貌進(jìn)行對(duì)比，分析深冷處理前后316L不銹鋼管和2205雙相不銹鋼電化學(xué)腐蝕性能的變化。

3. 通過(guò)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)，比較摩擦系數(shù)、失重量，觀察磨痕形貌，探究深冷處理對(duì)316L不銹鋼管和2205雙相不銹鋼原始材料和焊接材料摩擦磨損性能的影響。