在金相显微镜和扫描电子显微镜下可以清楚地看到,钢的晶界由于腐蚀而变宽,大多呈网状,严重的情况下会出现晶粒脱落。
晶间腐蚀:金属材料在特定腐蚀介质中沿晶界发生的局部选择性腐蚀。晶界是不同晶粒之间的边界。由于晶粒有不同的取向,原子在结处的排列必须逐渐从一个取向转变为另一个取向。因此,晶界实际上是一种“表面”不完整的结构缺陷。由于晶格畸变的增加,晶界处原子的平均能量高于晶内。较高的能量称为晶界能。纯金属晶界在腐蚀介质中的腐蚀速率比晶体的腐蚀速率快,这是因为晶界的能量高,原子处于不稳定状态。
在不锈钢可能产生晶间腐蚀的区域,是否发生晶间腐蚀以及腐蚀的程度是由钢热处理系统对晶间腐蚀的敏感性决定的,即取决于加热的程度、时间和冷却速度。在750℃以上,析出不连续颗粒,Cr容易扩散,不发生晶间腐蚀。在600 ~ 700℃时,网状Cr23C6析出,晶间腐蚀最为严重。在600℃以下,Cr和C扩散缓慢,形成碳化物的时间较长,腐蚀减弱。450℃以下:难以晶间腐蚀。
在某些合金介质体系中,常发生严重的晶间腐蚀。例如,奥氏体不锈钢在弱氧化介质(如曝气海水)或强氧化介质(如浓硝酸)等特定腐蚀介质中可能产生严重的晶间腐蚀。