不銹鋼晶間腐蝕

2023-06-27 17:34:26 正佳不銹鋼

不銹鋼晶間腐蝕是一種常見的局部腐蝕，沿著金屬或合金晶粒鴻溝或它的接近區域展開腐蝕，而晶粒腐蝕很纖細，這種腐蝕便稱為晶間腐蝕，這種腐蝕使晶粒間的結合力大大削弱。嚴重的話可使不銹鋼失掉強度和延展性，在正常載荷下碎裂。現代晶間腐蝕理論主要有貧鉻理論和晶界雜質選擇溶解理論。

依據貧鉻理論說明，常用的奧氏體不銹鋼在氧化性或弱氧化性介質中，之所以發生晶間腐蝕，八成是由于加工或運用時受熱不當引起的。所謂受熱不當是指鋼受熱或緩慢冷卻經過450～850 ℃溫度，鋼就會對晶間腐蝕發生敏感性。所以這個溫度是奧氏體不銹鋼運用的危險溫度。

不銹鋼材料在出廠時已做固溶處理，就是把鋼加熱至1050～1150 ℃后進行淬火，目的是獲得均相固溶體。奧氏體鋼中含有少量碳，碳在奧氏體中的固溶度是隨溫度下降而減小的。如0Cr18Ni9Ti，在1100 ℃時，碳的固溶度約為0.2%，在500～700℃時，約為0.02%。所以經固溶處理的鋼，碳是過飽和的。

當不銹鋼無論是加熱或冷卻經過450～850℃時，碳便可構成（Fe 、Cr）23C6 從奧氏體中分出而分布在晶界上。（Fe、Cr）23C6的含鉻量比奧氏體基體的含鉻量高許多，它耗費了晶界附近很多的鉻，而耗費的鉻不能從晶粒中經過渙散及時得到補償。

由于鉻的渙散速度很慢，作用晶界附近的含鉻量低于鈍化有必要的定量（即12 %Cr），構成貧鉻區，因而鈍態受到破壞。晶界附近區域電位下降，而晶粒本身仍堅持鈍態，電位較高，晶粒與晶界構成活態———鈍態微電偶電池，電池具有大陰極、小陽極的面積比，這樣就導致晶界區的不銹鋼腐蝕。

在生產實踐中，我們還了解到奧氏體不銹鋼在強氧化性介質（如濃硝酸）中也能發生晶間腐蝕，但腐蝕情況和在氧化性或弱氧化性介質中的情況不同。一般發生在經過固溶處理的鋼上，經過敏化處理的鋼一般不發生。

當固溶體中含有磷這種雜質達100ppm 時或硅雜質為1000-2000ppm時，它們便會偏析在晶界上。這些雜質在強氧化性介質作用下便發生溶解，導致晶間腐蝕。而鋼經敏化處理時，由于碳能夠和磷生成（MP）23C6，或由于碳的首要偏析約束了磷向晶界渙散，這兩種情況都會革除或減輕雜質在晶界的偏析，就消除或削弱了鋼對晶間腐蝕的敏感性。