P. Si、B等杂质元素沿晶界偏析引起的非敏化晶间腐蚀只是晶界与晶体间形成化学浓度差而引起的简单电化学腐蚀过程,或者是偏析导致的晶界耐蚀性下降,或者还有其他因素,需要进一步探讨。
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。
在常用的Cr - Ni奥氏体不锈钢中,这种碳化物一般为Cr23C6 [M23C6]。由于该碳化物中Cr含量较高,碳化铬沿晶界析出,导致碳化物周围钢基体中Cr浓度降低,形成所谓的“贫铬区”。当碳化铬沿晶界析出成网状时,贫铬区也在网状中。不锈钢的耐腐蚀性是由于钢中含有足够的铬,在介质的作用下使钢在这种介质中钝化。铬贫区铬量不足,使钝化能力降低甚至消失,而奥氏体晶粒本身仍有足够的钝化(耐腐蚀)能力。因此,在腐蚀介质的作用下,晶界附近连接成网状的铬贫区会优先溶解,产生晶间腐蚀。
晶间腐蚀的特点是当金属表面没有损伤时,晶粒间的结合力和金属的脆响已经丧失。在严重的情况下,只要轻轻敲击,它就会碎成粉末。