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目前,在多晶硅实际生产过程中,还原炉内表面出现了由腐蚀性气体引起的腐蚀问题,这些腐蚀缺陷的存在为多晶硅的生产带来了安全隐患,本文对还原炉炉体用316L钢进行了模拟的腐蚀试验研究。应用热力学数据,分析了还原炉内的“Si-Cl-H”三元复杂体系;根据还原炉的使用工作环境,确定了具体的试验参数。对带有焊缝的和经40%冷塑性变形的316L奥氏体不锈钢试样,进行了HCl腐蚀试验,试验温度分别为200℃、350℃和500℃,HCl浓度分别为0.2%、15%,腐蚀时间为48h、96h。对316L不锈钢的母材、焊缝、40%冷塑性变形的组织,进行了金相显微镜和扫描电镜的表面形貌观察和分析;采用XRD对腐蚀产物进行物相分析;利用SEM自带的能量色散能谱仪(EDS)测试腐蚀面的元素成分。原始母材组织为呈多边形分布的等轴奥氏体晶粒,HCl腐蚀之后晶界变粗,说明腐蚀多发生在晶界;焊缝及热影响区组织,在HCl腐蚀后产生晶间腐蚀、点状腐蚀坑和裂纹;经40%冷塑性变形的组织中发生部分马氏体相变,形成板条状马氏体α’,HCl腐蚀后孔蚀增多,点腐蚀程度加剧,并出现了裂纹。在三类组织中均出现了:均匀腐蚀、点腐蚀、裂纹。316L不锈钢在200~500℃时的HCl腐蚀是一种单纯的化学腐蚀,其反应式可能为:2Fe+6HCl=2Fe Cl3+H2。点腐蚀是由于奥氏体不锈钢中的夹杂物、疏松引起的;焊接热影响区的非奥氏体组织、冷塑性变形的组织缺陷(位错、滑移带、层错等)也是引起点腐蚀的原因;热影响区和冷塑性变形处的点腐蚀相对要严重一些。500℃温度时,在较高的工作应力(约屈服强度的一半)和HCl气体共同作用下,316L不锈钢出现应力腐蚀的可能性是比较大的;热影响区晶界析出Cr的碳化物及铁素体,对应力腐蚀比较敏感;冷塑性变形会使部分奥氏体转变为马氏体,产生表面浮凸和缺陷,成为点腐蚀源,点腐蚀又可以作为裂纹源,在应力作用下导致应力腐蚀裂纹。综合分析试验结果及模拟炉体腐蚀情况,提出预防及改进措施:从材料质量和内壁温度两方面进行改进,并提出多晶硅还原炉改进方法。