长期以来,采用含有稳定元素Ti和Nb的Cr - Ni奥氏体不锈钢,如1Cr18Ni9Ti、0cr18ni11ti、1cr18ni12mo2ti、1cr18ni12mo3ti、1cr18ni11nb、0cr18ni11nb等,防止晶间敏化腐蚀,取得了满意的效果。Ti和Nb的作用主要是与钢中的过饱和碳形成稳定的tic、NBC等碳化物,以防止或减少Cr23C6碳化铬的形成。
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。
钛和铌:抗晶间腐蚀是有益的,因为他们的亲和力与C CR的大于C .为了防止铬碳化物的形成,首先不锈钢加热到1100℃将所有碳化物溶解成奥氏体,然后冷却到900℃几个小时完全反应Ti或与碳Nb。在后期碳化铬析出温度范围内,加热不会形成碳化铬。