敏化晶间腐蚀发生在焊接构件或在450 ~ 850℃加热的构件的焊缝热影响区,在介质的作用下导致这些构件的泄漏或损坏;产生敏化晶间腐蚀的设备和部件的尺寸和形状几乎没有变化,没有任何塑性变形;除腐蚀区域外,其他部位无腐蚀迹象,仍有明显的金属光泽;局部抽样检测表明,腐蚀部位的强度和塑性已严重丧失。冷弯时,不仅有裂纹,还有脆性断裂和颗粒脱落,地面上没有金属声。
铬镍奥氏体不锈钢在使用前或从冶炼厂出厂时大多经过固溶处理。不锈钢加热至高温(约1000 ~ 1150°C,视钢材类型而定),保温后迅速冷却(一般为水冷却)。此时,Cr - Ni奥氏体不锈钢中的碳含量大于0.02 ~ 0.03%(随钢中Ni含量的不同而变化)时,钢中的碳处于过饱和状态。随后,在不锈钢的加工和制造和使用的设备和组件,如果需要加热的敏化温度450 ~ 850°C(如焊接或使用在这个温度范围内),钢中的过饱和碳将扩散到晶界,与附近的铬沉淀并形成碳化铬。
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。
根据稀释理论,晶间腐蚀是由于组件的稀释晶界由于容易沉淀的第二阶段的晶界(1)奥氏体不锈钢,铬缺乏是由于晶界Cr23C6阶段的降水,(2)对于Ni Mo合金,ni7mo5在晶界处析出,钼在晶界处含量较低;(3)对于铜铝合金,CuAl2在晶界处析出,导致晶界处铜含量较低。