碳含量对430铁素体不锈钢耐晶间腐蚀性能的影响

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，广泛用于建筑、装饰、食品机械、家电等行业。430铁素体不锈钢一般不含镍或低镍，其价格受国际镍价波动影响较少，因此使用量不断增加。传统铁素体不锈钢由于碳含量较高，晶间腐蚀较为敏感，在一定程度上限制了其更为广泛的应用。

上海大学的研究者们通过改变430铁素体不锈钢中的碳含量，并使用双环动电位再活化法（DL-EPR）研究不同碳含量下材料的晶间腐蚀敏感性，为合理设计430铁素体不锈钢的成分提供一定的理论依据。

试验材料为某企业生产的430铁素体不锈钢热轧钢板，终轧温度为850℃，热轧后在820℃下退火1h，出炉空冷。表1为430铁素体不锈钢的化学成分，按碳含量的不同，分别编号为C1、C2和C3。将试验材料加工成10mm×10mm×2mm(2mm为原始板厚)的试样，并对加工后的试样在950℃分别保温10、30、60、120min，进行敏化处理，经过热处理后的试样，用环氧树脂进行封装，工作面积为1cm2，用碳化硅水砂纸逐级打磨，然后用酒精清洗，烘干备用。

表1 430铁素体不锈钢的化学成分（质量分数）

使用CHI600C电化学工作站，采用DL-EPR法评价试验用钢的晶间腐蚀敏感性。DL-EPR法是利用不锈钢的钝化再活化特性与钝化膜中主体合金元素的含量及膜的特性，研究钢的敏化行为。使用扫描电子显微镜观察DL-EPR测试后以及敏化处理后试样的表面形貌，并用能谱仪进行成分分析。试验结果表明：

（1）单纯的再活化率不能评价430铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性，还需要结合DL-EPR试验后材料表面形貌的电镜观察结果进行综合判断。

（2）在950℃下随着敏化时间的延长，430铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性剧烈增大，但敏化时间超过60min后，晶间腐蚀敏感性则缓慢增大。

（3）较高的碳含量会引起430铁素体不锈钢的晶间腐蚀程度的增大，但碳的质量分数超过0.0454%时，增加趋势却变得不太明显。