晶间腐蚀试验-不锈钢晶间腐蚀检测

一、晶间腐蚀的概念

晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀。腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的临近区域进行，而晶粒本身腐蚀很轻微，这种腐蚀现象称为晶间腐蚀。

晶间腐蚀使晶粒间的结合力大大消弱，降低材料的强度，严重时可使材料的机械强度完全丧失。这是一种危害性很大的局部腐蚀，因为材料产生腐蚀后，外观上没有什么明显变化，但强度已完全丧失，常造成设备的突然损坏。不锈钢、锦基合金、铝合金、镁合金等都是晶间腐蚀的敏感材料。这些材料在高温条件下工作或焊接时都会引起晶间腐蚀。以晶间腐蚀为起源，在应力和介质的双重作用下，可使不锈钢、铝合金等诱发晶间应力腐蚀，所以，晶间腐蚀有时是应力腐蚀的先导。

二、晶间腐蚀的机理

(一)贫化理论

溶质贫化理论是人们目前普遍接受的理论。“贫化”是个总称，对不锈钢和铝、铭、镍合金是贫铭论，对铅铜合金是贫铜论。这个理论能很好地解释奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。

现以奥氏体不锈钢为例介绍贫化理论。

常用的奥氏体不锈钢，在氧化性或弱氧化性介质中(如充气的NaCI溶液)之所以产生晶间腐蚀，是由于加热冷却不当引起的，当奥氏体不锈钢加热后，在450℃~850℃温度区间缓慢冷却或停留，就会产生晶间腐蚀敏感性。所以，把这个温度区间称为敏化温度区，或奥氏体钢的危险使用区。

三、晶间腐蚀的防护

根据晶间腐蚀的机理，可采用下列措施防止晶间腐蚀：

①重新固溶处理。例如把焊接件加热至1050℃~1100℃，使沉积的(Fe，Cr)23C6重新溶解，然后淬火防止其再次沉积。焊接应快速进行，焊后应快冷，防止材料在敏化区停

②稳定化处理。炼钢时加人一些强碳化物形成元素，如钛和铌等。它们和碳的亲和力大，能与碳首先生成稳定的钛、铌碳化物，而且这些碳化物的固溶度又比(Fe，Cr)23Cg小的多。在固溶温度下几乎不溶于奥氏体中，这样，经过敏化温度区时，(Fe，Cr)23C。不致于大量在晶界析出，在很大程度上消除了奥氏体不锈钢产生晶界腐蚀的倾向。铌和钛的加人量，应控制在碳含量的5倍~10倍。为了使材料达到最大的稳定度，还需进行稳定化处理。所谓稳定化处理，就是将材料加热到一定温度，使其生成稳定的化合物，以避免不希望的新相析出。

③采用超低碳不锈钢。实践证明，如果奥氏体不锈钢中碳含量低于0.03%时，即使钢在700℃时长时间退火，对晶间腐蚀不会产生敏感性。碳含量在0.02%~0.05%的钢称为超低碳不锈钢，但这种钢的冶炼成本较高。

④采用双相钢。奥氏体不锈钢易于加工，但易发生晶间腐蚀，铁素体钢具有良好的耐晶间腐蚀性，但加工性能差。若用奥氏体-铁素体双相钢，就可取长补短，解决晶间腐蚀问题，是目前抗晶间腐蚀的优良钢种。