不锈钢晶间腐蚀

2023-06-27 17:34:26 正佳不锈钢

不锈钢晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀，沿着金属或合金晶粒鸿沟或它的接近区域展开腐蚀，而晶粒腐蚀很纤细，这种腐蚀便称为晶间腐蚀，这种腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱。严重的话可使不锈钢失掉强度和延展性，在正常载荷下碎裂。现代晶间腐蚀理论主要有贫铬理论和晶界杂质选择溶解理论。

依据贫铬理论说明，常用的奥氏体不锈钢在氧化性或弱氧化性介质中，之所以发生晶间腐蚀，八成是由于加工或运用时受热不当引起的。所谓受热不当是指钢受热或缓慢冷却经过450～850 ℃温度，钢就会对晶间腐蚀发生敏感性。所以这个温度是奥氏体不锈钢运用的危险温度。

不锈钢材料在出厂时已做固溶处理，就是把钢加热至1050～1150 ℃后进行淬火，目的是获得均相固溶体。奥氏体钢中含有少量碳，碳在奥氏体中的固溶度是随温度下降而减小的。如0Cr18Ni9Ti，在1100 ℃时，碳的固溶度约为0.2%，在500～700℃时，约为0.02%。所以经固溶处理的钢，碳是过饱和的。

当不锈钢无论是加热或冷却经过450～850℃时，碳便可构成（Fe 、Cr）23C6 从奥氏体中分出而分布在晶界上。（Fe、Cr）23C6的含铬量比奥氏体基体的含铬量高许多，它耗费了晶界附近很多的铬，而耗费的铬不能从晶粒中经过涣散及时得到补偿。

由于铬的涣散速度很慢，作用晶界附近的含铬量低于钝化有必要的定量（即12 %Cr），构成贫铬区，因而钝态受到破坏。晶界附近区域电位下降，而晶粒本身仍坚持钝态，电位较高，晶粒与晶界构成活态———钝态微电偶电池，电池具有大阴极、小阳极的面积比，这样就导致晶界区的不锈钢腐蚀。

在生产实践中，我们还了解到奥氏体不锈钢在强氧化性介质（如浓硝酸）中也能发生晶间腐蚀，但腐蚀情况和在氧化性或弱氧化性介质中的情况不同。一般发生在经过固溶处理的钢上，经过敏化处理的钢一般不发生。

当固溶体中含有磷这种杂质达100ppm 时或硅杂质为1000-2000ppm时，它们便会偏析在晶界上。这些杂质在强氧化性介质作用下便发生溶解，导致晶间腐蚀。而钢经敏化处理时，由于碳能够和磷生成（MP）23C6，或由于碳的首要偏析约束了磷向晶界涣散，这两种情况都会革除或减轻杂质在晶界的偏析，就消除或削弱了钢对晶间腐蚀的敏感性。