1,前言
组件接块发生锈蚀事件进
行失效分析,目的是找到失效的根本原因,预防此类事件的再次发生。
2. 背景调研
经甲方确认,该零件为3Cr13 调质处理+软氮化。调质处理(淬火+高温回
火),该零件经上述热处理工艺后在260℃下使用2-3 天,此后一直放在室温中,
半年后发现表面已经发生了明显锈蚀。
3. 实验分析
3.1 成分分析
取样并表面打磨后,利用SPECTRO MAXx 对送检3Cr13 样品基体进行成
分分析,结果如表1 所示,送检样品的Cr 含量低于《GB/T 1220-2007 不锈钢
棒》标准要求的3Cr13 钢种最低下限。
Cr 是不锈钢中抗腐蚀性的基本元素。Cr 加入Fe 中可使Fe 阳极钝化,提高钝化能力
的加入量服从固溶体合金的n/8 定律,即Tammann 定律。
在n/8 定律中,n=1、2、3…相应于原子百分数12.5、25、37.5、…或重量
百分数11.7、23.4、35.1、…。n/8 定律的意思是Cr 量达到相应数量时,Fe 的
阳极电位发生跃升,亦即钢的耐腐蚀性能发生突变型改善,所以,n/8 定律也称
为台阶定律。Fe-Cr 合金电极电位随Cr 含量变化曲线如图4 所示。达到抗腐蚀
不锈钢的最低Cr 量为11.7%,如果考虑到Cr 进入到碳化物及其他沉淀相部分,
实际的添加量应在13%左右。