文档介绍：晶间腐蚀及选材
~50年代最为关注,最为常见的腐蚀破坏形式。虽然不锈钢敏化态晶间腐蚀的事故已大大减少,但非敏化态晶间腐蚀的研究和解决尚需人们继续努力。
(一)铬镍奥氏体不锈钢的敏化态晶间腐蚀
  (1)现象和识别
  敏化态晶间腐蚀出现在焊接构件的焊缝热影响区或构件经过450~850°C加热的部件,在介质作用下导致这些部位的泄漏或破损;产生敏化态晶间腐蚀的设备,部件等,其尺寸,外形几乎没有变化且无任何塑性变形;除受腐蚀的区域外,其它部位没有任何腐蚀的迹象,仍具有明显的金属光泽;局部取样检查,受腐蚀部位的强度,塑性已严重丧失,冷弯时不仅出现裂纹,严重时常常出现脆断和晶粒脱落且落地无金属声。
  在金相显微镜和扫描电镜下可以明显看到钢的晶界由于受腐蚀而变宽,多呈网状,严重时还有晶粒脱落现象。
  (2)机理
  常见的敏化态晶间腐蚀应用贫铬理论可得到圆满的解释。
  Cr-Ni奥氏体不锈钢在使用前或冶炼厂出厂交货状态多为固溶处理状态。即将不锈钢加热到高温(1000~1150°C左右,随钢种而异),保温后快冷(一般为水冷)。此时,当Cr-~%以上时(随钢中的含Ni量而异),碳在钢中便处于过饱和状态。随后,在不锈钢的加工及设备,构件的制造和使用过程中,若要经过450~850°C的敏化温度加热(例如焊接或在此温度范围内使用),则钢中过饱和的碳就会向晶界扩散,析出并与其附近的铬形成铬的碳合物。在常用的Cr-Ni奥氏体不锈钢中,这种碳化物一般为Cr23C6[M23C6]。由于这种碳化物含有较高的Cr,所以铬碳化物沿晶界沉淀就导致了碳化物周围钢的基体中Cr浓度的降低,形成所谓“贫铬区”。当铬碳化物沿晶界沉淀呈网状时,贫铬区亦呈网状,不锈钢耐腐蚀是因为在介质作用下,钢中含有足以使钢在此介质中钝化的铬量。而贫铬区铬量不足,使钝化能力降低,甚至消失,而奥氏体晶粒本身仍具有足够钝化(耐蚀)能力,因此,在腐蚀介质作用下晶界附近连成网状的贫铬区便优先溶解而产生晶间腐蚀。
  (3)常见介质
  易使Cr-Ni奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的常见介质很多,下表仅列出部分供参考
  表1----使Cr-Ni奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的常见介质
          硝酸                    硫酸
          硝酸+盐酸                硫酸+硝酸
          硝酸+氢氟酸              硫酸+甲醇
          硝酸+醋酸                硫酸+硫酸亚铁
          硝酸+氯化物,氟化物          硫酸+硫酸铵
          硝酸+硝酸盐              硫酸+硫酸铜
          磷酸                    硫酸铜
          磷酸+硝酸                硫酸铁+氢氟酸
          磷酸+硫酸                氢氟酸
          甲酸                    氯化铁
          乳酸                    人