虎丘區(qū)不銹鋼晶間腐蝕試驗金屬材料腐蝕測試中心

時間：2021-06-09

不銹鋼晶間腐蝕是不銹鋼在腐蝕介質(zhì)作用下，在晶粒之間產(chǎn)生的一種腐蝕現(xiàn)象稱為晶間腐蝕。產(chǎn)生晶間腐蝕的不銹鋼，當受到應(yīng)力作用時，即會沿晶界斷裂、強度幾乎消失，這是不銹鋼的一種危險的破壞形式。晶間腐蝕可以分別產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)、焊縫或熔合線上，在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀狀腐蝕。

不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分數(shù)必須大于12%。當溫度升高時，碳在不銹鋼晶粒內(nèi)部的擴散速度大于鉻的擴散速度。因為室溫時碳在奧氏體中的熔解度很小，約為0.02%～0.03%，而一般奧氏體不銹鋼中的含碳量均過此值，故多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴散，并和鉻化合，在晶間形成碳化鉻的化合物，如（CrFe）23C8等。但是由于鉻的擴散速度較小，來不及向晶界擴散，所以在晶間所形成的碳化鉻所需的鉻主要不是來自奧氏體晶粒內(nèi)部，而是來自晶界附近，結(jié)果就使晶界附近的含鉻量大為減少，當晶界的鉻的質(zhì)量分數(shù)低到小于12%時，就形成所謂的“貧鉻區(qū)”，在腐蝕介質(zhì)作用下，貧鉻區(qū)就會失去耐腐蝕能力，而產(chǎn)生晶間腐蝕.

不銹鋼中，除了主要成分Cr、Ni、C 外，還含有Mo、Ti、Nb 等合金元素。

它們晶間腐蝕的作用如下：

1．碳：奧氏體不銹鋼中碳量越高，晶間腐蝕傾向越嚴重，導致晶間腐蝕碳的臨界濃度為0.02%（質(zhì)量分數(shù)）。

2．鉻：能提高不銹鋼耐晶間腐蝕的穩(wěn)定性。當鉻含量較高時，允許增加鋼中含碳量。例如，當不銹鋼中鉻的質(zhì)量分數(shù)從18%提高到22%時，碳的質(zhì)量分數(shù)允許從0.02%增加到0.06%

3．鎳：增加不銹鋼晶間腐蝕敏感性?？赡芘c鎳降低碳在奧氏體鋼中的溶解度有關(guān)。

4．鈦、鈮：都是強碳化物生成元素，高溫時能形成穩(wěn)定的碳化物TiC 及NbC，減少了碳的回火析出，從而防止了鉻的貧化。

防止晶間腐蝕的措施

（1）降低含碳量。當鋼中碳的質(zhì)量分數(shù)在0.03%以下時，即使在700℃較長時間回火也不會產(chǎn)生晶間腐蝕。

（2）加入固定碳的合金元素。對含Ti、Nb 元素的18-8不銹鋼，在高溫下使用時，要經(jīng)過穩(wěn)定化處理。即在常規(guī)的固溶處理后，還要在850-900℃保溫1-4 小時，然后空冷至室溫，以充分生成TiC 及NbC。

（3）固溶處理。固溶處理能使碳化物不析出或少析出。但對含Ti、Nb 的不銹鋼還要進行穩(wěn)定化處理。

（4）采用雙相鋼。采用鐵素體和奧氏體雙相鋼有利于抗晶間腐蝕。由于鐵素體在鋼中大多沿奧氏體晶界分布，含鉻量又較高，因此，在敏化溫度受熱時，不產(chǎn)生晶間腐蝕。

詞條
詞條說明
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