将1Cr18Ni9奥氏体不锈钢加热到1050 ~ 1150℃,固溶碳的固溶度为0.10 ~ 0.15%,然后淬火。经固溶处理的1Cr18Ni9钢是一种碳过饱和体,不会产生晶间腐蚀。在700 ~ 800℃的温度范围内,碳的固溶体不超过0.02%,过饱和碳将从奥氏体中完全或部分析出。这时,碳会扩散到晶界和结合铁和铬在晶界形成硬质合金Cr23C6铬含量高、消耗铬在晶界面积,和铬粒内扩散速度慢得多比在晶界,在晶界区消耗的铬没有时间补充,因此在晶界区形成铬贫区。对于不锈钢来说,由于晶界钝化状态的破坏,晶界上析出的碳化铬周围的贫铬区成为阳极区,而碳化铬和晶粒处于钝化状态成为阴极区。在腐蚀介质中,晶界和晶粒形成活化的钝化微胞。电池阴极大,阳极面积比小,加速了晶界区域的腐蚀。
晶间腐蚀的控制方法如下:1。减少或消除有害杂质。如降低碳、氮、硫等杂质的含量。加入稳定元素或晶界吸附元素。如在不锈钢中加入Ti, Nb或B。适当的热处理工艺。3.必须避免在敏化区加热不锈钢。焊件应在焊后进行固溶处理或快速冷却,以避免停留在敏化温度和时间。4. 采用双相钢。奥氏体钢中含有10 ~ 20%铁素体的钢称为双相钢。由于铁素体在钢中主要沿晶界形成,铬含量高,在敏化温度范围内不会产生严重的稀释。
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。