文档介绍：奥氏体不锈钢的晶间腐蚀及其试验方法
Erosion Between Crystal Lattice of Austenitic
Stainless Steel and test methods
摘要:奥氏体不锈钢焊缝由于晶间腐蚀的发生,导致结构发生早期失效,结果既影响了正常使用和安全性。因此探究奥氏体不锈钢晶间腐蚀地产生机理,并按标准进行晶间腐蚀试验,从而进一步提高耐蚀性的工艺措施,以期延长材料的使用寿命扩大材料的应用范围。
关键词:晶间腐蚀;合金元素的作用;解决措施; 草酸侵蚀试验方法。
Abstract: Intergranular attack of austenitic stainless steel weld due to occurrence, causes the structure failure, the results not only affects the normal use and safety. Therefore research of intergranular attack of austenitic stainless steel to produce mechanism, and in accordance with the standard for
intergranular attack test, so as to further improve the corrosion resistance of the process measures, and prolong the service life of materials to expand the application of materials.
Key words: Intergranular arrosion; effect of alloying elements; preventive measures; Oxalic Acid Etch Test
一、晶间腐蚀
晶间腐蚀:局部腐蚀的一种,沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。
不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于12%,当温度升高,特别是在450℃~800℃时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度,室温时,碳在奥氏体中的熔解度很小,%~%,一般奥氏体不锈钢中的碳含量均超过此值,故溶解不了多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳和铬的化合物,如Cr23C6等(见图1)。而铬的扩散速度较小,来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界附近的铬的质量分数低到小于12%时,就形成相对的“贫铬区”,“贫铬区”电位下降,而晶粒本身仍维持高电位,晶粒与“贫铬区”之间存在着一定的电位差,而在腐蚀介质中晶界的溶解速度和晶粒本身的溶解速度是不同的,晶界的溶解速度远大于晶粒本身的溶解速度,“贫铬区”作为阳极与晶粒构成大阴极小阳极的微电偶电池,造成“贫铬区”的选择性局部腐蚀,也就是晶间腐蚀。
图1 晶界析出及腐蚀电极示意图
晶间腐蚀发生后,金属虽然表面仍保持一定的金属光泽,也看不出被破坏的迹象,但晶粒间的结合力已显著减弱,强度下降