江偉強(qiáng)++王振++占承敏++王艷慧++蔡苗

摘 要：以316L不銹鋼纖維為研究對(duì)象，分析不銹鋼纖維集束拉拔法生產(chǎn)過(guò)程對(duì)其耐蝕性能的影響。

關(guān)鍵詞：集束拉拔法 不銹鋼纖維 耐蝕性能

中圖分類號(hào)：TB302 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（b）-0079-02

1 不銹鋼纖維生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)析

不銹鋼纖維的制造方法主要有熔融紡絲法，切削法，單絲拉拔法，集束拉拔法。

熔融紡絲法是較早開(kāi)發(fā)的金屬纖維制造方法，目前主要包括坩堝熔融抽絲法、懸滴熔融抽拉法和熔融紡絲法。熔融紡絲法的基本原理是將金屬加熱到熔融狀態(tài)，再通過(guò)一定的裝置將熔融金屬液體噴射或甩出后冷卻而形成金屬纖維。

切削法是制造金屬纖維的常用方法之一，用該種方法制造的金屬纖維產(chǎn)品種類齊全，適用面較廣。切削法既可制取長(zhǎng)纖維也可制取短纖維，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，成本較低，適用于加工不銹鋼、低碳鋼、鑄鐵、銅、鋁及其合金等不同材質(zhì)的金屬。切削法與熔融紡絲法雖然都具有生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)，但用這兩種制造方法制備的不銹鋼纖維不連續(xù)且截面不均勻，在一些要求較高的場(chǎng)合不能滿足服役條件。

單絲拉拔法是制造金屬線材的通用方法，其原理就是使金屬線材通過(guò)孔徑逐漸遞減的拉絲?？走M(jìn)行多次拉伸。單絲拉拔法具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜，纖維容易斷裂，并且不能生產(chǎn)細(xì)纖維，生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。

集束拉拔法的主要生產(chǎn)過(guò)程是把多根金屬線包在外包材料里，經(jīng)過(guò)多級(jí)拉絲模進(jìn)行連續(xù)拉拔，根據(jù)需要可以在中間設(shè)置熱處理等工藝。在其拉拔和熱處理過(guò)程中的任何參數(shù)變化都會(huì)使纖維的性能發(fā)生變化，從而影響纖維質(zhì)量。目前，集束拉拔法主要用于生產(chǎn)不銹鋼纖維和高溫合金纖維（鐵鉻鋁纖維）。用集束拉拔法生產(chǎn)的不銹鋼纖維，其抗拉強(qiáng)度很高，可達(dá)2000 MPa，但延伸率低。并且用此種方法可生產(chǎn)直徑10μm以下的不銹鋼纖維，纖維絲直徑均勻，連續(xù)性好，成本低，是目前制備不銹鋼纖維的普遍采用的方法[1]。

2 集束拉拔法生產(chǎn)工藝過(guò)程對(duì)金屬纖維耐蝕性能影響分析

2.1 表面涂銅的影響

在加工集束型不銹鋼纖維[2]的過(guò)程中為了降低拉拔的次數(shù)和減小單根細(xì)絲被拉斷的概率，通常是將多根用單絲拉拔法制備的不銹鋼線材集成一束，外加與不銹鋼有類似傾向加工硬化的包覆材料（一般采用中碳鋼），再進(jìn)行拉伸。在加工過(guò)程中為了防止相鄰纖維之間粘著現(xiàn)象的發(fā)生，會(huì)把Cu等物質(zhì)涂覆在在其表面，拉伸完成后再使用化學(xué)方法除去涂層物質(zhì)。然而，在纖維的表面會(huì)有銅殘留，關(guān)于Cu對(duì)不銹鋼的腐蝕性能的影響已有不少研究，普遍認(rèn)為Cu能提高不銹鋼抗全面腐蝕能力，是由于沉淀Cu附在鋼的腐蝕表面抑制了陽(yáng)極溶解，從而達(dá)到抗腐蝕的效果[3]。

2.2 減徑過(guò)程中造成纖維表面缺陷的影響

金屬纖維在一定拉伸量下，晶粒沿變形方向產(chǎn)生變形；變形量加大，呈現(xiàn)纖維狀；進(jìn)一步加大變形量，產(chǎn)生形變織構(gòu)。在高倍電子顯微鏡下可以看到纖維表面有微小突起，這是拉拔退火過(guò)程綜合作用引起的成分偏聚[4]，以及拉拔過(guò)程中在其表面形成了很多微小的裂紋（圖1，金屬纖維表面SEM圖片，表面有大量微小裂紋）。

由圖2（金屬纖維表面SEM圖片）可以看出，在纖維的表面鑲嵌有大量的顆粒。這些顆粒主要是拉拔及退火過(guò)程中，由于不銹鋼纖維溶質(zhì)原子在生產(chǎn)條件下擴(kuò)散速率不同及原子間相互作用力大小不同，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)生碳化物（碳化物主要是由Cr元素組成的Cr23C6以顆粒形式存在）的析出所產(chǎn)生的，在拉伸過(guò)程中隨著纖維的減徑在表面或近表面上呈現(xiàn)出來(lái)，從而在不銹鋼纖維的表面形成大量的突起。

這種Cr23C6顆粒會(huì)大幅降低細(xì)纖維的物理及化學(xué)性能，它不僅使纖維芯嚴(yán)重不均勻，還會(huì)導(dǎo)致纖維沿顆粒處損壞[5]。

減徑過(guò)程中帶到表面的Cr23C6顆粒以鑲嵌的形式與鐵基連接。在鐵基表面形成大量的位錯(cuò)，特別在鐵基表面與Cr23C6顆粒接觸環(huán)線，由于角度的起伏大，能量較其他部位高出很多，生產(chǎn)過(guò)程中自發(fā)形成的鈍化膜[6]容易沿此環(huán)線破裂，從而使鐵基與Cr23C6顆粒之間產(chǎn)生縫隙，在酸性環(huán)境中局部會(huì)形成較封閉的反應(yīng)環(huán)境，自催化反應(yīng)

（Fe2++2H2O=Fe（OH）2+2H+，F(xiàn)e+2H+=Fe2++H2）會(huì)進(jìn)一步加劇。使原本動(dòng)態(tài)修復(fù)平衡的鈍化膜逐漸落后于鐵基的腐蝕。整個(gè)反應(yīng)一直進(jìn)行到Cr23C6顆粒從鐵基上掉落（圖4，腐蝕后的金屬纖維表面SEM圖片，顆粒大量減少），形成Cr23C6顆粒掉落留下的凹坑（圖2與圖4對(duì)比，表面顆粒大量的減少），從而導(dǎo)致點(diǎn)蝕加劇，直至金屬纖維被破壞。

同理，生產(chǎn)過(guò)程中表面形成的大量的微小裂紋也是誘導(dǎo)金屬纖維表面鈍化膜動(dòng)態(tài)修復(fù)平衡被破壞以及引發(fā)點(diǎn)蝕的又一因素。

2.3 減徑過(guò)程中金屬纖維內(nèi)部成分變化的影響

由于減徑退火過(guò)程中碳化物顆粒的析出使得基體內(nèi)部晶界附近的鉻含量大量減少，當(dāng)晶界附近的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于到小于12%時(shí)，造成了相對(duì)的“貧鉻區(qū)”，“貧鉻區(qū)”電位下降，而晶粒本身仍維持高電位，晶粒與“貧鉻區(qū)”之間存在著一定的電位差，而在腐蝕介質(zhì)中晶界的溶解速度和晶粒本身溶解速度是不同的，晶界的溶解速度遠(yuǎn)大于晶粒本身的溶解速度，“貧鉻區(qū)”作為陽(yáng)極與晶粒構(gòu)成大陰極和小陽(yáng)極的微電偶電池，造成“貧鉻區(qū)”選擇性的局部發(fā)生腐蝕（也就是晶間腐蝕[7]），從而導(dǎo)致金屬纖維耐蝕性能下降。

3 研究結(jié)論

（1）金屬纖維在生產(chǎn)過(guò)程中表面產(chǎn)生了大量缺陷。

（2）集束拉拔過(guò)程中涂層物質(zhì)中銅對(duì)金屬纖維耐蝕性能起到促進(jìn)作用。

（3）金屬纖維集束拉拔過(guò)程中造成的缺陷加速了其表面鈍化膜的破裂及點(diǎn)蝕的形成，導(dǎo)致其在酸性環(huán)境中腐蝕加劇。

（4）金屬纖維減徑過(guò)程中其內(nèi)部形成“貧鉻區(qū)”造成晶間腐蝕，從而使金屬纖維耐蝕性能下降。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉先蘭，劉楚明.不銹鋼纖維的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀分析[J].2007，1（3）：169-172.

[2] 楊強(qiáng).不銹鋼纖維的抗損傷性能研究[D].青島大學(xué).

[3] 劉繼明，梁建宇.合金元素對(duì)鐵素體不銹鋼抗腐蝕性能的影響[J].山西冶金，2005（4）：9-12.

[4] 張文彥.奧氏體不銹鋼纖維微觀結(jié)構(gòu)與物性研究[D].西安建筑科技大學(xué).

[5] 楊趙玲，李建平，等.超細(xì)不銹鋼纖維的制備和性能[J].稀有金屬材料與工程，2003，32（9）：748-751.

[6] 林昌健，茅禹，田昭武.電化學(xué)改性不銹鋼鈍化膜的耐蝕機(jī)理研究[J].中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，1992，12（3）：205-212.

[7] 吳瑋巍，蔣益明，等.Cl離子對(duì)304、316不銹鋼臨界點(diǎn)蝕溫度的影響[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2007，19（1）：16-19.endprint

摘 要：以316L不銹鋼纖維為研究對(duì)象，分析不銹鋼纖維集束拉拔法生產(chǎn)過(guò)程對(duì)其耐蝕性能的影響。

關(guān)鍵詞：集束拉拔法 不銹鋼纖維 耐蝕性能

中圖分類號(hào)：TB302 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（b）-0079-02

1 不銹鋼纖維生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)析

不銹鋼纖維的制造方法主要有熔融紡絲法，切削法，單絲拉拔法，集束拉拔法。

熔融紡絲法是較早開(kāi)發(fā)的金屬纖維制造方法，目前主要包括坩堝熔融抽絲法、懸滴熔融抽拉法和熔融紡絲法。熔融紡絲法的基本原理是將金屬加熱到熔融狀態(tài)，再通過(guò)一定的裝置將熔融金屬液體噴射或甩出后冷卻而形成金屬纖維。

切削法是制造金屬纖維的常用方法之一，用該種方法制造的金屬纖維產(chǎn)品種類齊全，適用面較廣。切削法既可制取長(zhǎng)纖維也可制取短纖維，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，成本較低，適用于加工不銹鋼、低碳鋼、鑄鐵、銅、鋁及其合金等不同材質(zhì)的金屬。切削法與熔融紡絲法雖然都具有生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)，但用這兩種制造方法制備的不銹鋼纖維不連續(xù)且截面不均勻，在一些要求較高的場(chǎng)合不能滿足服役條件。

單絲拉拔法是制造金屬線材的通用方法，其原理就是使金屬線材通過(guò)孔徑逐漸遞減的拉絲模孔進(jìn)行多次拉伸。單絲拉拔法具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜，纖維容易斷裂，并且不能生產(chǎn)細(xì)纖維，生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。

集束拉拔法的主要生產(chǎn)過(guò)程是把多根金屬線包在外包材料里，經(jīng)過(guò)多級(jí)拉絲模進(jìn)行連續(xù)拉拔，根據(jù)需要可以在中間設(shè)置熱處理等工藝。在其拉拔和熱處理過(guò)程中的任何參數(shù)變化都會(huì)使纖維的性能發(fā)生變化，從而影響纖維質(zhì)量。目前，集束拉拔法主要用于生產(chǎn)不銹鋼纖維和高溫合金纖維（鐵鉻鋁纖維）。用集束拉拔法生產(chǎn)的不銹鋼纖維，其抗拉強(qiáng)度很高，可達(dá)2000 MPa，但延伸率低。并且用此種方法可生產(chǎn)直徑10μm以下的不銹鋼纖維，纖維絲直徑均勻，連續(xù)性好，成本低，是目前制備不銹鋼纖維的普遍采用的方法[1]。

2 集束拉拔法生產(chǎn)工藝過(guò)程對(duì)金屬纖維耐蝕性能影響分析

2.1 表面涂銅的影響

在加工集束型不銹鋼纖維[2]的過(guò)程中為了降低拉拔的次數(shù)和減小單根細(xì)絲被拉斷的概率，通常是將多根用單絲拉拔法制備的不銹鋼線材集成一束，外加與不銹鋼有類似傾向加工硬化的包覆材料（一般采用中碳鋼），再進(jìn)行拉伸。在加工過(guò)程中為了防止相鄰纖維之間粘著現(xiàn)象的發(fā)生，會(huì)把Cu等物質(zhì)涂覆在在其表面，拉伸完成后再使用化學(xué)方法除去涂層物質(zhì)。然而，在纖維的表面會(huì)有銅殘留，關(guān)于Cu對(duì)不銹鋼的腐蝕性能的影響已有不少研究，普遍認(rèn)為Cu能提高不銹鋼抗全面腐蝕能力，是由于沉淀Cu附在鋼的腐蝕表面抑制了陽(yáng)極溶解，從而達(dá)到抗腐蝕的效果[3]。

2.2 減徑過(guò)程中造成纖維表面缺陷的影響

金屬纖維在一定拉伸量下，晶粒沿變形方向產(chǎn)生變形；變形量加大，呈現(xiàn)纖維狀；進(jìn)一步加大變形量，產(chǎn)生形變織構(gòu)。在高倍電子顯微鏡下可以看到纖維表面有微小突起，這是拉拔退火過(guò)程綜合作用引起的成分偏聚[4]，以及拉拔過(guò)程中在其表面形成了很多微小的裂紋（圖1，金屬纖維表面SEM圖片，表面有大量微小裂紋）。

由圖2（金屬纖維表面SEM圖片）可以看出，在纖維的表面鑲嵌有大量的顆粒。這些顆粒主要是拉拔及退火過(guò)程中，由于不銹鋼纖維溶質(zhì)原子在生產(chǎn)條件下擴(kuò)散速率不同及原子間相互作用力大小不同，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)生碳化物（碳化物主要是由Cr元素組成的Cr23C6以顆粒形式存在）的析出所產(chǎn)生的，在拉伸過(guò)程中隨著纖維的減徑在表面或近表面上呈現(xiàn)出來(lái)，從而在不銹鋼纖維的表面形成大量的突起。

這種Cr23C6顆粒會(huì)大幅降低細(xì)纖維的物理及化學(xué)性能，它不僅使纖維芯嚴(yán)重不均勻，還會(huì)導(dǎo)致纖維沿顆粒處損壞[5]。

減徑過(guò)程中帶到表面的Cr23C6顆粒以鑲嵌的形式與鐵基連接。在鐵基表面形成大量的位錯(cuò)，特別在鐵基表面與Cr23C6顆粒接觸環(huán)線，由于角度的起伏大，能量較其他部位高出很多，生產(chǎn)過(guò)程中自發(fā)形成的鈍化膜[6]容易沿此環(huán)線破裂，從而使鐵基與Cr23C6顆粒之間產(chǎn)生縫隙，在酸性環(huán)境中局部會(huì)形成較封閉的反應(yīng)環(huán)境，自催化反應(yīng)

（Fe2++2H2O=Fe（OH）2+2H+，F(xiàn)e+2H+=Fe2++H2）會(huì)進(jìn)一步加劇。使原本動(dòng)態(tài)修復(fù)平衡的鈍化膜逐漸落后于鐵基的腐蝕。整個(gè)反應(yīng)一直進(jìn)行到Cr23C6顆粒從鐵基上掉落（圖4，腐蝕后的金屬纖維表面SEM圖片，顆粒大量減少），形成Cr23C6顆粒掉落留下的凹坑（圖2與圖4對(duì)比，表面顆粒大量的減少），從而導(dǎo)致點(diǎn)蝕加劇，直至金屬纖維被破壞。

同理，生產(chǎn)過(guò)程中表面形成的大量的微小裂紋也是誘導(dǎo)金屬纖維表面鈍化膜動(dòng)態(tài)修復(fù)平衡被破壞以及引發(fā)點(diǎn)蝕的又一因素。

2.3 減徑過(guò)程中金屬纖維內(nèi)部成分變化的影響

由于減徑退火過(guò)程中碳化物顆粒的析出使得基體內(nèi)部晶界附近的鉻含量大量減少，當(dāng)晶界附近的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于到小于12%時(shí)，造成了相對(duì)的“貧鉻區(qū)”，“貧鉻區(qū)”電位下降，而晶粒本身仍維持高電位，晶粒與“貧鉻區(qū)”之間存在著一定的電位差，而在腐蝕介質(zhì)中晶界的溶解速度和晶粒本身溶解速度是不同的，晶界的溶解速度遠(yuǎn)大于晶粒本身的溶解速度，“貧鉻區(qū)”作為陽(yáng)極與晶粒構(gòu)成大陰極和小陽(yáng)極的微電偶電池，造成“貧鉻區(qū)”選擇性的局部發(fā)生腐蝕（也就是晶間腐蝕[7]），從而導(dǎo)致金屬纖維耐蝕性能下降。

3 研究結(jié)論

（1）金屬纖維在生產(chǎn)過(guò)程中表面產(chǎn)生了大量缺陷。

（2）集束拉拔過(guò)程中涂層物質(zhì)中銅對(duì)金屬纖維耐蝕性能起到促進(jìn)作用。

（3）金屬纖維集束拉拔過(guò)程中造成的缺陷加速了其表面鈍化膜的破裂及點(diǎn)蝕的形成，導(dǎo)致其在酸性環(huán)境中腐蝕加劇。

（4）金屬纖維減徑過(guò)程中其內(nèi)部形成“貧鉻區(qū)”造成晶間腐蝕，從而使金屬纖維耐蝕性能下降。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉先蘭，劉楚明.不銹鋼纖維的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀分析[J].2007，1（3）：169-172.

[2] 楊強(qiáng).不銹鋼纖維的抗損傷性能研究[D].青島大學(xué).

[3] 劉繼明，梁建宇.合金元素對(duì)鐵素體不銹鋼抗腐蝕性能的影響[J].山西冶金，2005（4）：9-12.

[4] 張文彥.奧氏體不銹鋼纖維微觀結(jié)構(gòu)與物性研究[D].西安建筑科技大學(xué).

[5] 楊趙玲，李建平，等.超細(xì)不銹鋼纖維的制備和性能[J].稀有金屬材料與工程，2003，32（9）：748-751.

[6] 林昌健，茅禹，田昭武.電化學(xué)改性不銹鋼鈍化膜的耐蝕機(jī)理研究[J].中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，1992，12（3）：205-212.

[7] 吳瑋巍，蔣益明，等.Cl離子對(duì)304、316不銹鋼臨界點(diǎn)蝕溫度的影響[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2007，19（1）：16-19.endprint

摘 要：以316L不銹鋼纖維為研究對(duì)象，分析不銹鋼纖維集束拉拔法生產(chǎn)過(guò)程對(duì)其耐蝕性能的影響。

關(guān)鍵詞：集束拉拔法 不銹鋼纖維 耐蝕性能

中圖分類號(hào)：TB302 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（b）-0079-02

1 不銹鋼纖維生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)析

不銹鋼纖維的制造方法主要有熔融紡絲法，切削法，單絲拉拔法，集束拉拔法。

熔融紡絲法是較早開(kāi)發(fā)的金屬纖維制造方法，目前主要包括坩堝熔融抽絲法、懸滴熔融抽拉法和熔融紡絲法。熔融紡絲法的基本原理是將金屬加熱到熔融狀態(tài)，再通過(guò)一定的裝置將熔融金屬液體噴射或甩出后冷卻而形成金屬纖維。

切削法是制造金屬纖維的常用方法之一，用該種方法制造的金屬纖維產(chǎn)品種類齊全，適用面較廣。切削法既可制取長(zhǎng)纖維也可制取短纖維，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，成本較低，適用于加工不銹鋼、低碳鋼、鑄鐵、銅、鋁及其合金等不同材質(zhì)的金屬。切削法與熔融紡絲法雖然都具有生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)，但用這兩種制造方法制備的不銹鋼纖維不連續(xù)且截面不均勻，在一些要求較高的場(chǎng)合不能滿足服役條件。

單絲拉拔法是制造金屬線材的通用方法，其原理就是使金屬線材通過(guò)孔徑逐漸遞減的拉絲?？走M(jìn)行多次拉伸。單絲拉拔法具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜，纖維容易斷裂，并且不能生產(chǎn)細(xì)纖維，生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。

集束拉拔法的主要生產(chǎn)過(guò)程是把多根金屬線包在外包材料里，經(jīng)過(guò)多級(jí)拉絲模進(jìn)行連續(xù)拉拔，根據(jù)需要可以在中間設(shè)置熱處理等工藝。在其拉拔和熱處理過(guò)程中的任何參數(shù)變化都會(huì)使纖維的性能發(fā)生變化，從而影響纖維質(zhì)量。目前，集束拉拔法主要用于生產(chǎn)不銹鋼纖維和高溫合金纖維（鐵鉻鋁纖維）。用集束拉拔法生產(chǎn)的不銹鋼纖維，其抗拉強(qiáng)度很高，可達(dá)2000 MPa，但延伸率低。并且用此種方法可生產(chǎn)直徑10μm以下的不銹鋼纖維，纖維絲直徑均勻，連續(xù)性好，成本低，是目前制備不銹鋼纖維的普遍采用的方法[1]。

2 集束拉拔法生產(chǎn)工藝過(guò)程對(duì)金屬纖維耐蝕性能影響分析

2.1 表面涂銅的影響

在加工集束型不銹鋼纖維[2]的過(guò)程中為了降低拉拔的次數(shù)和減小單根細(xì)絲被拉斷的概率，通常是將多根用單絲拉拔法制備的不銹鋼線材集成一束，外加與不銹鋼有類似傾向加工硬化的包覆材料（一般采用中碳鋼），再進(jìn)行拉伸。在加工過(guò)程中為了防止相鄰纖維之間粘著現(xiàn)象的發(fā)生，會(huì)把Cu等物質(zhì)涂覆在在其表面，拉伸完成后再使用化學(xué)方法除去涂層物質(zhì)。然而，在纖維的表面會(huì)有銅殘留，關(guān)于Cu對(duì)不銹鋼的腐蝕性能的影響已有不少研究，普遍認(rèn)為Cu能提高不銹鋼抗全面腐蝕能力，是由于沉淀Cu附在鋼的腐蝕表面抑制了陽(yáng)極溶解，從而達(dá)到抗腐蝕的效果[3]。

2.2 減徑過(guò)程中造成纖維表面缺陷的影響

金屬纖維在一定拉伸量下，晶粒沿變形方向產(chǎn)生變形；變形量加大，呈現(xiàn)纖維狀；進(jìn)一步加大變形量，產(chǎn)生形變織構(gòu)。在高倍電子顯微鏡下可以看到纖維表面有微小突起，這是拉拔退火過(guò)程綜合作用引起的成分偏聚[4]，以及拉拔過(guò)程中在其表面形成了很多微小的裂紋（圖1，金屬纖維表面SEM圖片，表面有大量微小裂紋）。

由圖2（金屬纖維表面SEM圖片）可以看出，在纖維的表面鑲嵌有大量的顆粒。這些顆粒主要是拉拔及退火過(guò)程中，由于不銹鋼纖維溶質(zhì)原子在生產(chǎn)條件下擴(kuò)散速率不同及原子間相互作用力大小不同，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)生碳化物（碳化物主要是由Cr元素組成的Cr23C6以顆粒形式存在）的析出所產(chǎn)生的，在拉伸過(guò)程中隨著纖維的減徑在表面或近表面上呈現(xiàn)出來(lái)，從而在不銹鋼纖維的表面形成大量的突起。

這種Cr23C6顆粒會(huì)大幅降低細(xì)纖維的物理及化學(xué)性能，它不僅使纖維芯嚴(yán)重不均勻，還會(huì)導(dǎo)致纖維沿顆粒處損壞[5]。

減徑過(guò)程中帶到表面的Cr23C6顆粒以鑲嵌的形式與鐵基連接。在鐵基表面形成大量的位錯(cuò)，特別在鐵基表面與Cr23C6顆粒接觸環(huán)線，由于角度的起伏大，能量較其他部位高出很多，生產(chǎn)過(guò)程中自發(fā)形成的鈍化膜[6]容易沿此環(huán)線破裂，從而使鐵基與Cr23C6顆粒之間產(chǎn)生縫隙，在酸性環(huán)境中局部會(huì)形成較封閉的反應(yīng)環(huán)境，自催化反應(yīng)

（Fe2++2H2O=Fe（OH）2+2H+，F(xiàn)e+2H+=Fe2++H2）會(huì)進(jìn)一步加劇。使原本動(dòng)態(tài)修復(fù)平衡的鈍化膜逐漸落后于鐵基的腐蝕。整個(gè)反應(yīng)一直進(jìn)行到Cr23C6顆粒從鐵基上掉落（圖4，腐蝕后的金屬纖維表面SEM圖片，顆粒大量減少），形成Cr23C6顆粒掉落留下的凹坑（圖2與圖4對(duì)比，表面顆粒大量的減少），從而導(dǎo)致點(diǎn)蝕加劇，直至金屬纖維被破壞。

同理，生產(chǎn)過(guò)程中表面形成的大量的微小裂紋也是誘導(dǎo)金屬纖維表面鈍化膜動(dòng)態(tài)修復(fù)平衡被破壞以及引發(fā)點(diǎn)蝕的又一因素。

2.3 減徑過(guò)程中金屬纖維內(nèi)部成分變化的影響

由于減徑退火過(guò)程中碳化物顆粒的析出使得基體內(nèi)部晶界附近的鉻含量大量減少，當(dāng)晶界附近的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于到小于12%時(shí)，造成了相對(duì)的“貧鉻區(qū)”，“貧鉻區(qū)”電位下降，而晶粒本身仍維持高電位，晶粒與“貧鉻區(qū)”之間存在著一定的電位差，而在腐蝕介質(zhì)中晶界的溶解速度和晶粒本身溶解速度是不同的，晶界的溶解速度遠(yuǎn)大于晶粒本身的溶解速度，“貧鉻區(qū)”作為陽(yáng)極與晶粒構(gòu)成大陰極和小陽(yáng)極的微電偶電池，造成“貧鉻區(qū)”選擇性的局部發(fā)生腐蝕（也就是晶間腐蝕[7]），從而導(dǎo)致金屬纖維耐蝕性能下降。

3 研究結(jié)論

（1）金屬纖維在生產(chǎn)過(guò)程中表面產(chǎn)生了大量缺陷。

（2）集束拉拔過(guò)程中涂層物質(zhì)中銅對(duì)金屬纖維耐蝕性能起到促進(jìn)作用。

（3）金屬纖維集束拉拔過(guò)程中造成的缺陷加速了其表面鈍化膜的破裂及點(diǎn)蝕的形成，導(dǎo)致其在酸性環(huán)境中腐蝕加劇。

（4）金屬纖維減徑過(guò)程中其內(nèi)部形成“貧鉻區(qū)”造成晶間腐蝕，從而使金屬纖維耐蝕性能下降。

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