奧氏體型不銹鋼-敏化處理

奧氏體型不銹鋼一敏化處理在各類不銹鋼中，以銘、鎳為主要合金元素的奧氏體不銹鋼，屬耐蝕性和綜合性能最好，也是最重要的不銹耐酸鋼。它始終是產量最大，應用最廣泛普及的一類。70?80年代，美、日等國奧氏體不銹鋼占不銹鋼總產量的60?70%左右。我國占80?85%。而其中的絕大部分屬于18-8型鋼。118-8型奧氏體不銹鋼早在1909?1912年間，最初的Cr18Ni8（習慣常稱為18-8）奧氏體不銹鋼獲得專利權。1912?1920年間相繼開始工業(yè)生產。經典的（或稱第一代）18-8鋼，含銘約18%左右，添加有形成和穩(wěn)定奧氏體的主要元素鎮(zhèn)約8?10%,碳含量也較高。經1100℃左右固溶淬火處理后，室溫下可獲得純奧氏體組織。它是奧氏體型不銹鋼最基本最典型的代表鋼種，其它奧氏體不銹鋼均是在其基礎上發(fā)展起來的。至今仍在大量生產的有，我國GB1Cr18Ni9和低碳0Cr19Ni9（依次相當美國AISI302和304）等鋼。后來，為克服晶間腐蝕敏感性，發(fā)展了穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼（第二代），如我國產量最大應用最普及的GB1Cr18Ni9Ti（相當蘇聯(lián)381T）鋼和超低碳奧氏體不銹鋼（第三代），如我國GB00Cr19Ni11（相當美國AISI304L）等鋼。應當說明，目前通常泛稱的18-8（型）鋼，已不局限于經典的第一代18-8鋼。一般來說，它包括了不同等級碳含量或添加鈦等穩(wěn)定化元素的18-8奧氏體不銹鋼。此外，在18-8鋼基礎上添加2%左右鉬的奧氏體不銹鋼，也常稱作18-8Mo鋼，如我國GB0Cr18Ni12Mo2Ti、00Cr17Ni14Mo2（相當AISI316L）鋼等。這些18-8類鋼均屬常用（或通用）的大量生產的基本鋼種。為獲得純（單一或完全）奧氏體組織和改善耐蝕性能，在提高鉻、鉬等鐵素體形成元素的同時，必須相應增加鎳等奧氏體形成元素的含量。對具體鋼種所需添加的最低鎳含量，應高于下列經驗公式計算值（高溫快冷后的組織）：Ni（%）=1.1（Cr+Mo+1.5Si+1.5Nb）-0.5Mn-30C-8.2公式中元素符號表示其在鋼中的相應含量（%）（見圖9-1-1銘銀比）。但此公式不能代替實際鐵素體評級來使用。通常18-8類鋼的鎳當量并不充分。如果具體成分配比和加熱過程（或熱處理）掌握不當等，一當量u添一—%Ma+L5K%Si+0*-%Nb圖9-1-1不銹鋼組織圖往往出現(xiàn)一些鐵素體。這會給熱加工等性能帶來不良后果。如鉻較高而鑲偏低，或加熱溫度過高和碳含量很低等，均會導致鐵素體的形成。高純（級）18-8鋼，因碳和氮含量極低，也必須相應提高鎳含量以保持奧氏體組織?？傊?，應盡量避免和減少形成a（8）相。因此，現(xiàn)代18-8鋼已適當提高鎳含量（一般約17?20%Cr、Ni含量在8?14%左右）。高純不銹鋼的鎳含量更高些。我國18-8型鋼的代表鋼種，是應用最普遍的1Cr18Ni9Ti鋼。在實際正常生產情況下，往往尚存少量的鐵素體。當鉻和鈦、碳還有殘余鋁含量過高時，會使鐵素體含量明顯增加。隨著Cr/Ni和Ti/C比值等的提高，以及加熱溫度的過高（如超過1250℃左右），均造成鐵素體含量的大量增多，給熱加工性能帶來嚴重后果。尤其是生產管材，控制這些元素含量就更為重要。因此，在鋼種標準規(guī)定的范圍內，成分配比和生產工藝過程的合理掌握與精確控制是十分重要的。2特性銘鎮(zhèn)奧氏體不銹鋼之所以獲得廣泛的應用，是因為它具有一系列優(yōu)良的綜合性能和以下特點：（1）一般來說，奧氏體不銹鋼含有高的銘（如17?26%）、鎳（如8?25%）含量，組織為奧氏體。與其它類不銹鋼相比，是耐蝕性最好的一類。并可在相當寬的范圍內，通過添加其它多種元素，如2?4%的鉬或硅等，來調整和改善在氧化性、非氧化性和各種強腐蝕介質條件下的耐蝕性能及其它特殊性能。（2）奧氏體不銹鋼與其它類不銹鋼相比，最大特色是，即使在低溫下仍具有優(yōu)良的韌性和塑性，容易進行各種復雜的冷、熱變形，加工成各種變形材。生產工藝和產品質量容易控制并穩(wěn)定。熱處理制度簡單，一般經1100℃左右較窄的溫度范圍（同具體鋼種成分關系不大）固溶處理后交貨。并具有優(yōu)良的焊接等性能。純奧氏體不銹鋼無磁性。不能通過相變，只能通過冷加工而強化。與鐵素體鋼相比，其導熱率低而線脹系數大。主要缺點是鎳的價格昂貴。奧氏體不銹鋼在使用中的主要危險是局部腐蝕，如18-8等某些鋼種對應力腐蝕較敏感?；仡檴W氏體不銹鋼的發(fā)展過程，均與晶間腐蝕密切相關，并在很大程度上決定其分類。3敏化態(tài)晶間腐蝕早在20年代，18-8鋼開始應用不久，就發(fā)現(xiàn)熱處理和焊接對其耐腐蝕性能有很大影響。如不論何種原因引起經受480?850℃左右加熱（常稱敏化）后一一敏化處理制度規(guī)定：650c加熱1h后空冷，在某些腐蝕環(huán)境下使用，會產生晶間腐蝕，甚至在極端情況下能變成粉末。這在當時已成為阻礙其發(fā)展的重大關鍵。經典的（第一代）18-8鋼，含碳量較高。因碳在奧氏體中的溶解度隨溫度有很大變化。如在1100℃左右，約可固溶0.08?0.15%C。而在敏化溫度范圍其碳的固溶度已低于0.02%C（各資料有所出入）。一般此類18-8鋼的碳含量<0.12%6（如1Cr18Ni9）,當加熱至1100℃左右進行固溶加熱時，碳化物相基本溶解，碳固溶于奧氏體中。并將此固溶態(tài)經淬火速冷后保持至室溫（碳達過飽和狀態(tài)）。若再經敏化加熱或焊接熱影響，則沿晶界析出富銘碳化物（主要是M23c6型）。30年代初，貝茵等人提出著名的貧銘理論［19］。他把敏化歸因于在晶粒邊界富銘碳化物的析出，引起晶界鄰接區(qū)域的銘含量降至耐蝕性界限之下。這種存在晶界貧鉻區(qū)的鋼，稱為具有晶間腐蝕傾向。在適當的介質條件下，就可能產生晶間腐蝕。貧鉻理論能夠解釋敏化態(tài)晶間腐蝕的大多數情況，并為大量實驗所證實。已是公認的晶間腐蝕經典理論。已經敏化具有晶間腐蝕傾向的鋼，可以采取重新固溶處理的辦法予以消除。但這對于大型焊接（受熱影響）設備等困難較大，一般只限于熱處理爐能容納的小件才有現(xiàn)實意義。因此，對第一代（如1Cr18Ni9等）的奧氏體不銹鋼，大多適用于不需要焊接或已確知不會發(fā)生晶間腐蝕的環(huán)境條件下使用。國外民品方面用量很大，如美國304。應當區(qū)別，奧氏體不銹鋼的固溶處理與普通鋼的淬火處理不同。前者是軟化處理，后者通常是淬硬（形成馬氏體）。盡管習慣上常將固溶處理中的速冷也稱“淬火”。4穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼A穩(wěn)定化原理奧氏體不銹鋼產生敏化態(tài)晶間腐蝕的根本原因，是由于鋼中含有一定量的碳元素。如將碳含量降至其固溶極限（飽和值）以下，基本上可以避免。早在30年代初，法國已試制了碳含量不大于0.02%的奧氏體不銹鋼。但限于當時生產工藝和冶煉水平，不可能大量生產和應用。因此在相當長的一段時期，大多依靠加入穩(wěn)定碳化物的元素（如同碳具有比銘更強親和力的鈦和鈮），在較高溫度下（約850?1150℃）形成穩(wěn)定的碳化物（如TiC或NbC）,從而大大降低了奧氏體中固溶碳的濃度（含量），使鋼在敏化溫度（約480?850℃）加熱時，很少有富銘碳化物（如M23c）沿晶界析出。故比第一代奧氏體不銹鋼耐晶間腐蝕性能獲得明顯改善。習慣上將此類鋼稱為穩(wěn)定化（指穩(wěn)定碳化物）奧氏體不銹鋼。我國應用最普遍和最具有代表性的鋼種就是1Cr18Ni9Ti鋼。加入鈦、鈮穩(wěn)定化元素的數量主要是與碳、也與氮的含量有關。一般Ti%三6XC%;Nb%三10XC%。但不宜過量。鈦、鈮不僅是鐵素體形成元素；而且由于吸收了奧氏體中固溶的碳、氮形成穩(wěn)定化合物造成的成分變化，均降低了奧氏體的穩(wěn)定性，促進鐵素體的形成。含鈦鋼的表面質量差，鈮高易增加焊接熱裂紋傾向等。B穩(wěn)定化處理預先熱處理或機械熱處理對穩(wěn)定化不銹鋼耐晶間腐蝕性能有很大影響。若選用一般固溶熱處理溫度，如1100℃,因遠離TiC最佳或最快析出溫度900℃,為達到充分穩(wěn)定化效果（根據用途需要），應補充進行穩(wěn)定化處理（一般在850?950℃范圍保溫數小時）。也有兼顧辦法，采用一次熱處理。如980℃,使Cr23c6溶解，TiC析出。熱處理溫度的選擇同具體鋼種、碳、鈦等成分有關。如我國不銹鋼標準（84）中對一些18-8TiNb、18-8MoTi鋼規(guī)定，需方在合同中注明時可進行穩(wěn)定化處理（850?930℃）;而且固溶處理溫度下限已降至較低范圍，如1Cr18Ni9Ti為1000℃、0Cr18Ni11Ti則為920℃。還可利用生產工藝過程（軋制、加熱、包括熱處理等）的合理改進，節(jié)約能源，盡可能多地使TiC析出。C刀口腐蝕TiC析出（通常多在晶內析出）后十分穩(wěn)定，能保持至很高溫度（1120?1150℃以上），到接近熔點時才大量溶解（一一之前溶解少，穩(wěn)定）。當焊接時，在緊鄰焊縫的母材狹小區(qū)域內，就出現(xiàn)TiC大量溶解。在隨后冷卻或多次焊接等，使之重新經受敏化加熱（最敏感的溫度為600?750℃）,富銘碳化物（M23c）沿晶界析出。在某些介質條件下，如65%沸騰硝酸，具有一定氧化性的尿素等溶液中，沿上述十分窄的敏化區(qū)發(fā)生晶間腐蝕。這種焊縫與母材熔合線（緊貼焊縫的被焊母材一側）處因腐蝕造成的溝槽，被稱為刀口腐蝕。這是穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼本質上所決定，難以克服的固有缺點。它同非穩(wěn)定化（或稱第一代）的奧氏體不銹鋼焊接熱影響區(qū)敏化溫度范圍（距離焊縫稍遠且較寬）發(fā)生的晶間腐蝕（被稱為熱影響區(qū)腐蝕）有區(qū)別，而且更危險。無論刀口腐蝕或熱影響區(qū)的腐蝕，采用超低碳（也稱為第三代）奧氏體不銹鋼均可避免。5.超低碳奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼采用降低碳含量的方法，能克服敏化態(tài)晶間腐蝕敏感性等缺點，早已為人們所知。1932年在法國已經出現(xiàn)含W0.02%C的超低碳18-8不銹鋼，但大規(guī)模工業(yè)生產，則是在40至50年代氧氣煉鋼技術的應用之后才實現(xiàn)。直至50年代末，世界上也只有少數特殊鋼廠能用電（?。t生產超低碳不銹鋼。1960年前后，美國和蘇聯(lián)分別將超低碳（美國W0.03%C,蘇聯(lián)W0.04%C）不銹鋼納入國家標準。我國于1964年至1965年開始用電（?。t工業(yè)生產超低碳（W0.03%C）奧氏體不銹鋼。但因電爐冶煉超低碳不銹鋼的難度大、成本高等原因，仍受很大限制。60年代末爐外精煉技術的發(fā)展，如1968年美國AOD法精煉爐的首次投產，為70年代超低碳不銹鋼的大規(guī)模生產和廣泛應用開辟了嶄新的道路。我國在80年代，由于爐外精煉設備的普及，超低碳不銹鋼已進入了大量推廣應用的新時期。從而為采用低碳和超低碳不銹鋼取代已過時的1Cr18Ni9Ti等含鈦不銹鋼奠定了物質技術基礎。眾所周知，降低碳含量至碳在敏化溫度范圍（480℃?850℃）奧氏體中的固溶極限以下，便可消除敏化態(tài)晶間腐蝕的傾向。但是，碳的固溶度及碳化物析出動力學，受鋼種化學成分及加熱過程等多方面因素影響。實用上確定允許最高碳含量更為重要。如隨著鎳、硅等元素含量的增加，降低了碳的固溶度，促進了碳化物析出。故需要將碳含量控制在更低范圍內。奧氏體不銹鋼中銘和鎳的含量配比對不產生晶間腐蝕的臨界碳含量的影響示于圖9-5-1上。Ni.:c圖9-5-1奧氏體不銹鋼中銘、鎳含量與臨界碳含量的關系（晶間腐蝕傾向檢驗方法：650℃1hCuSOjH2sO4標準試驗）避免出現(xiàn)晶間腐蝕的臨界碳含量不是絕對的，而是相對于具體鋼種成分、介質條件、敏化溫度和加熱時間等因素。通過實驗可以測定具體鋼種的溫度、時間和敏化（晶間腐蝕）關系曲線，即所謂TTS曲線是十分有用的如圖9-5-2所示?？梢愿鶕嶋H需要，合理選擇與控制碳含量的級別和加工、焊接等工藝過程。例如，對18-8（非穩(wěn)定化）不銹鋼嚴格來說，一般碳含量W0.015%時才能消除晶間腐蝕敏感性。但對只經受短時間焊接受熱的鋼材而言，選用標準超低碳含量（W0.03%）,焊后也不進行熱處理，基本上可以避免第一、二代不銹鋼焊后出現(xiàn)的熱影響區(qū)和刀口腐蝕等缺點。實際上，對于不苛刻的受熱和腐蝕條件，采用低碳型（但應控制碳小于0.05%以下）的鋼并非不可；對于苛刻條件或要求更高的情況，最好將碳含量控制在W0.02%以下?？傊?，對于產生晶間腐蝕的強腐蝕環(huán)境中使用，一般應選用超低碳奧氏體不銹鋼。最有代表性和通用性的鋼種，就是我國GB00Cr19Ni11和00Cr17Ni14Mo2（相當美國AISI304L和316L）。也是第三代不銹鋼的典型代表。時間，：】iin.圖9-5-2不同碳含量的五種Cr18Ni9鋼的TTS（時間-溫度-敏化）圖6非敏化態(tài)晶間腐蝕奧氏體不銹鋼在固溶熱處理后（即固溶態(tài)或稱為非敏化態(tài)），晶粒間界并不存在富銘碳化物等任何其它相的情況下，在某些特定介質條件中，也會發(fā)生晶間腐蝕。它與經熱敏化后產生的所謂敏化態(tài)晶間腐蝕存在本質的區(qū)別，不應混淆。因為它發(fā)現(xiàn)較晚，并不如敏化態(tài)晶間腐蝕那樣普遍。因此通常論及的晶間腐蝕，如未加說明，一般均指敏化態(tài)晶間腐蝕而言。非敏化態(tài)晶間腐蝕主要發(fā)生在一些強氧化性介質中。最早于1949年在研究65%沸騰硝酸試驗方法時被發(fā)現(xiàn)，并查明是因不銹鋼腐蝕產物Cr+6離子的累計和加速腐蝕所造成（但當時的解釋也僅限于此）。隨著60年代原子能，尤其是后處理工業(yè)的發(fā)展，才重新引起重視。其試驗方法一般采用沸騰硝酸-重銘酸鹽溶液

（尚未標準化）。最早是模擬高溫水中含有少量Cr+6離子引起應力促進腐蝕破裂的試驗環(huán)境而提出，隨后用于研究存在Cr+6等氧化性離子的硝酸介質中。奧斯特和阿米歐等的研究確認，造成非敏化態(tài)不銹鋼晶間腐蝕敏感性的原因，是由于鋼中磷、硅等（即使很少量）在晶粒邊界的偏聚。不少實驗已經證實這種有害雜質的富集。這種解釋，或稱為溶質離析學說也在某種程度上得到人們認可。硅、磷元素對非敏化態(tài)晶間腐蝕的影響規(guī)律見圖9-6-1和9-6-2?？朔緩绞遣扇「呒冃秃透吖栊蛢深悐W氏體不銹鋼來解決。ME4.一海國M圖9-6-1磷含量對非敏化態(tài)晶間腐蝕的影響圖ME4.一海國M圖9-6-1磷含量對非敏化態(tài)晶間腐蝕的影響圖9-6-2硅含量對非敏化態(tài)晶間腐蝕的影響上，-三產:三一到青搦小X嗒我國于60年代末開始這方面研究。70年代對硅含量（＜0.1?6%Si）和介質因素的影響，進行了全面系統(tǒng)的研究。已經證實，即使是在某些氧化性不太強的介質條件下，如核工業(yè)中含有氧化性離子的中等濃度沸騰硝酸溶液，鋼的腐蝕電位有時并非處于過鈍化區(qū)時，也會發(fā)生非敏化態(tài)晶間腐蝕。80年代初發(fā)現(xiàn)在通氧高溫尿素甲銨溶液中也存在非敏化態(tài)晶間腐蝕，并開展了許多研究工作。7高純奧氏體不銹鋼不銹鋼的發(fā)展歷史一再證明，微量的有害元素的存在或有益元素的添加，往往對耐腐蝕等性能帶來很大影響。例如，降低奧氏體不銹鋼中的磷的含量至一定水平，可以取得顯著提高其抗非敏化態(tài)和敏化態(tài)晶間腐蝕、抗應力腐蝕和點腐蝕的良好效果。即使在原有鋼種標準化學成分的范圍內，根據不同用途和目的需要，如降低或從嚴控制某些雜質元素的含量，其耐腐蝕等性能可獲得成倍、甚至數十倍的改善。自60年代、尤其是70年代以來，不銹鋼的一個主要發(fā)展方向，是采用高純化（降低有害雜質元素）和微合金化（添加少量有益元素）的方法，改善各種性能，達到所謂最佳化的效果。這是新一代不銹鋼的重要特點。例如，70年代發(fā)展了硝酸級Cr-Ni奧氏體不銹鋼和尿素級Cr-Ni-Mo奧氏體不銹鋼等。但由于受爐外精煉工藝技術水平和價格因素的制約，如碳、磷、硅等含量只能作適當降低。嚴格講，像硝酸級和尿素級類鋼仍屬于第三代、即超低碳不銹鋼的改良型，還達不到真正高純級水平。一般其有害雜質含量大體為：W0.02%C、W0.02%P、＜0.40%Si（隨具體鋼種有所出入）。這種改良型比普通超低碳鋼，不僅非敏化態(tài)，而且敏化態(tài)晶間腐蝕性能均有了較大改善（磷、硅對敏化態(tài)晶間腐蝕也有顯著影響）。高純奧氏體不銹鋼的實驗室生產始于60年代初。一般其有害雜質元素上限為：＜0.01%C、＜0.01%P、＜0.10%Si等。它可基本消除敏化態(tài)、大大改善抗非敏化態(tài)晶間腐蝕的能力，并具有良好的抗應力腐蝕性能。我國于70年代中期以后，逐漸發(fā)展了超低碳改良型和高純度的硝酸級和尿素級奧氏體不銹鋼，如高純18-8（000Cr19Ni15,簡稱C18）鋼等，可稱第四代。據腐蝕調查，大型尿素汽提管，采用尿素級00Cr25Ni22Mo2N鋼，凡其磷、硅含量控制在高純范圍內者，比接近其標準成分上限者，耐蝕性約提高1倍?？梢?，高純化的敏感性和優(yōu)越性。止匕外，還發(fā)展了一類專門針對抗應力腐蝕的高純奧氏體不銹鋼。主要控制有害元素為磷、氮等（各種雜質總量限制在極低水平）。據報道，性能頗佳。8高硅奧氏體不銹鋼硅是主要的耐蝕合金元素之一。如高硅鑄鐵，耐蝕性雖好，因太脆影響其應用。我國60年代以來曾發(fā)展過一些無銀Cr-Si系不銹鋼，共同缺點仍是脆性。但高硅（通常含2?4%Si）奧氏體不銹鋼卻具有優(yōu)良的綜合性能，有些（超低碳鋼）甚至不亞于18-8鋼的力學性能。早期的奧氏體高硅不銹鋼，如25-20型、18-8型（AISI302B）等一般含2%左右的硅。主要目的是增加高溫抗氧化性能。基本上屬于不銹耐熱（抗氧化）鋼范疇。自60年代以來，直接合成濃硝酸（98%HNO3）工業(yè)的普及發(fā)展和18-8型奧氏體不銹鋼應力腐蝕問題的日益突出，高硅奧氏體不銹鋼獲得迅速發(fā)展。所謂高硅型，一般指硅含量大于2%,最高約6%左右。因低于2%Si,對抗高溫氧化性和抗應力腐蝕作用不大；只有超過2%Si,才能完全消除非敏化態(tài)晶間腐蝕（如在濃硝酸中）。但過高的硅含量，則加工性能惡化，促進硅化物形成和使敏化態(tài)晶間腐蝕等不良影響加劇。硅含量對Cr-Ni奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的作用比較復雜。如在強氧化介質和其它成分控制合理的條件下，若＜0.10%Si時，可基本消除敏化態(tài)、顯著改善非敏化態(tài)晶間腐蝕。普通不銹鋼的一般硅含量多在0.7?1.0%的范圍內，正是非敏化態(tài)晶間腐蝕最嚴重的敏感區(qū)（參見圖1-2-6）。對于強氧化性介質，如98%濃硝酸，幾乎所有的不銹鋼均由于介質過強的氧化能力和鋼的過鈍化現(xiàn)象而不耐腐蝕，即使非敏化態(tài)（固溶態(tài)）的高純不銹鋼也無法避免晶間腐蝕。唯有硅含量高于2%的高硅奧氏體不銹鋼，才能完全消除非敏化態(tài)晶間腐蝕。但是，隨著硅含量的提高（如通常的4%Si時），降低了碳在奧氏體中的固溶度，即使采取超低碳也難以避免“敏化態(tài)晶間腐蝕”。這里所講的并不是由于貧銘區(qū)引起的晶間腐蝕，而是敏化處理后因析出碳化物等造成的選擇性晶間腐蝕。在98%濃硝酸中，主要鈍化元素是硅而非銘，貧銘理論已不適用。高硅奧氏體不銹鋼中，因添加穩(wěn)定化元素形成G相、TiC（NbC）、6鐵素體和O相時也會發(fā)生選擇性腐蝕。在強氧化性介質中發(fā)生的這種晶間腐蝕（其機理仍可進一步探討），嚴重阻礙了高硅奧氏體不銹鋼的推廣應用。圖9-8-1是用控制電位法測得的，具有活化-鈍化行為的金屬的陽極極化曲線的示意圖。它揭示了可鈍化金屬的陽極行為具有的某種共同特征，即共同的特性點和特性區(qū)。圖中的陽極極化曲線被四個特征電位值即(1)金屬的開路電位E。，⑵初始鈍化電位Epp，或稱致鈍電位，(3)初始穩(wěn)態(tài)鈍化電位”或稱金屬由鈍態(tài)轉變?yōu)榛罨瘧B(tài)的弗萊德(Flade)電位EF以及(4)過鈍化電位E,相應地分成四個區(qū)域：穩(wěn)定鈍化區(qū)Jp ，pp圖9-8-1可鈍化金屬的典型陽極極化曲線示意圖AB段(從E。?EJ為金屬電極的活性溶解區(qū)，當E=Epp時，金屬的陽極溶解電流密度達到最大值Jpp稱為致鈍電流密度，也稱臨界電流密度二個BC段(從％?Ep)是活化-鈍化過渡區(qū)。當電位達到Epp時，由于金屬表面上有膜或某種保護性阻擋層的生成，金屬開始由活性態(tài)轉變?yōu)殁g態(tài)，陽極電流密度急劇下降。此時，金屬表面處于不穩(wěn)定狀態(tài)，從％?Ep電位區(qū)間，有時電流密度出現(xiàn)劇烈振蕩，其真正原因目前尚不十分清楚。CD段(從Ep?EJ稱為穩(wěn)定鈍化區(qū)。此時，金屬表面處于鈍化狀態(tài)。金屬的陽極溶解電流密度Jp很低，在〃A-cm-2級，并且基本不隨電位而變化，稱為維鈍電流密度，其陽極溶解產物也和陽極活性溶解時的產物不同。DE段為金屬的過鈍化區(qū)，從電位Etp開始，陽極電流密度再次隨電位的升高而增加。通常是由于形成了高溶性的高價金屬離子，如不銹鋼在此區(qū)段因有高價銘離子形成，引起鈍化膜的破壞，使金屬又發(fā)生腐蝕?；蛘甙l(fā)生放氧反應?？梢姡ㄟ^控制電位法測得的陽極極化曲線可顯示出金屬是否具有鈍化行為以及鈍化性能的好壞?？蓽y定各鈍化特征參數如Epp、Jpp、Jp、Etp及穩(wěn)定鈍化電位范圍等。同時還可用以評定不同金屬材料的鈍化性能及不同合金元素或介質成分對鈍化行為的影響等。我國于60年代末，開始發(fā)展耐濃硝酸腐蝕用高硅奧氏體不銹鋼。通過查明其產生敏化態(tài)晶間腐蝕的原因，采取嚴格控制碳、磷等（甚至達高純級），適當降低鉻或添加鈮（在高硅鋼中同鈦的作用機理不同）等綜合改善途徑，使之獲得了較好的解決。采用機械熱處理（形變熱處理：將壓力加工與熱處理相結合的金屬熱處理工藝；利用形變熱處理，可以有效地綜合利用形變強化和相變強化效果，達到工件成形和改善組織、提高機械性能的雙重目的；形變熱處理工藝分類有多種，主要有低溫形變熱處理、高溫形變熱處理、變塑鋼形變熱處理和預先形變熱處理等）（改善添加鈮的高硅鋼中G相的分布）和微合金化方法，改善其熱加工等性能，使這種鋼獲得了推廣應用。因含有4%硅，均具有優(yōu)良的抗氯化物應力腐蝕性能。同時，我國于70年代初，還開始發(fā)展專門針對耐應力腐蝕的高硅（2%Si）奧氏體不銹鋼和高銀（＞20%Ni）奧氏體不銹鋼?？傊?，高硅奧氏體不銹（耐酸）鋼近20多年來發(fā)展迅速，并日益獲得推廣應用。其銘含量較寬，在8?25%,鎳為14?25%之間。高的硅含量提高在98%濃硝酸中耐全面腐蝕性能（在稀硝酸中正相反）和抗氯化物應力腐蝕以及點腐蝕性能。硅含量過高也不利，我國多為4%Si,應用最廣的為00Cr14Ni14Si4（簡稱C4）鋼。9高鉬奧氏體不銹鋼鉬是不銹鋼中常用的主要耐蝕合金元素之一。它促進不銹鋼的鈍化和耐腐蝕性能的提高，尤其是在對銘的鈍化作用不足的還原性介質和存在有氯離子的介質中。鋁是提高不銹鋼抗點腐蝕和縫隙腐蝕最重要的元素。與硅一樣，鑰屬鐵素體形成元素，促進a相的形成。故在增加鋁含量的同時，應相應提高鎳含量。奧氏體不銹鋼，大體可以分為兩個最主要體系，即Cr-Ni和Cr-Ni-Mo系?；句摲N為18-8和18-8Mo型。大量生產和通用鋼種的鉬含量一般都不高，約為2?3%Mo。為了區(qū)別，可人為地將大于3%Mo的鋼稱為高鉬型不銹鋼。增加鉬含量，雖在一定范圍和介質條件下提高了耐蝕性能，卻同時也增高了熱強度（高溫機械強度）和降低了熱塑性，促進了a相和（或）x相脆性傾向，帶來加工性能的惡化。因此高鉬型鋼的鉬含量一般不大于6%。高鉬奧氏體不銹鋼最早于1933年在法國開始研制（20-25Mo型）。50年代逐漸推廣。我國于60年代主要針對硫酸等介質開始發(fā)展高鉬奧氏體不銹鋼。70年代以來，多為超低碳型。主要用于硫酸、磷酸和醋酸等有機酸以及海水等介質環(huán)境。除經典的20-25Mo型外，還有18-18Mo型等。一般含鉬量為4?5%,最高達7%。采用控制有害雜質元素和復合添加微合金化的方法，使其耐蝕等性能在原有基礎上得到了進一步改善和提高。鉬對不銹鋼耐蝕性能的有利作用，早在1911年就已經發(fā)現(xiàn)。以銘為主要鈍化元素的不銹鋼，其優(yōu)良的耐蝕性來自鈍化膜的形成。在不含鹵素離子的氧化性介質（典型代表為硝酸）中，鉻很容易形成致密的氧化物保護膜。但是，在還原性介質和含有氯離子的介質中，耐蝕性顯然不足，甚至發(fā)生嚴重腐蝕。在鋼中添加鉬有明顯效果，對全面（均勻）腐蝕來說，如在硫酸中，18-8奧氏體不銹鋼中只加入少量鉬，便可減輕腐蝕。鉬的作用是促進因銘引起的鈍化，而加入銅的作用則是加強鉬對Cr-Ni-Mo不銹鋼的鈍化。已經公認，在還原性介質和含有氯離子的水溶液介質中，在含有足夠的鉻和一定的鉬含量時，可以顯著提高不銹鋼耐點腐蝕和縫隙腐蝕的性能。氮也起很好的作用。鉬對應力腐蝕的影響比較復雜。如在高濃氯化物中，微量的鉬含量有害，但高鉬（4%以上）反而有益。如00Cr20Ni25Mo4.5Cu高鉬奧氏體不銹鋼，具有良好的抗氯化物應力腐蝕性能。10錯錳奧氏體不銹鋼鎮(zhèn)是形成和穩(wěn)定奧氏體的主要元素，但屬于較為稀缺和昂貴的金屬。為此發(fā)展了以鎰、氮代鎳的不銹鋼。早在20年代末已開始了Fe-Cr-Mn系不銹鋼的研究。30年代銘鎰奧氏體不銹鋼已經出現(xiàn)，40年代開始小量生產。50年代一些國家（包括我國在內）開展了大量研究工作，美國的Cr-Mn-Ni-N系奧氏體不銹鋼于1955年列入標準（AISI201,202）并推廣應用。我國于195