不锈钢蝶阀在使用过程中出现锈蚀现象。经过金相组织分析、染色试脸、热处理试脸、SEM 等试验分析，找到了材料锈蚀的关键因素是因为材料中沿晶界的碳化物析出形成贫铬区，从而造成不不锈钢蝶阀锈蚀。
    关键词：蝶阀；锈蚀；碳化物
    材质为 CF8M 的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》。

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

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。