晶间腐蚀的防止和消除
不锈钢晶间腐蚀问题
不锈钢晶间腐蚀问题晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。
这种腐蚀是在金属（合金）表面无任何变化的情况下，使晶粒间失去结合力，金属强度完全丧失，导致设备突发性破坏。
许多金属（合金）都具有晶间腐蚀倾向。
其中不锈钢、铝合金及含钼的镍基合金晶间腐蚀较为突出。
如有应力存在，由晶间腐蚀转变为沿晶应力腐蚀破坏。
贫化理论认为，晶间腐蚀是由于晶界析出新相，造成晶界附近某一成分的贫乏化。
如奥氏体不锈钢回火过程中（400-800℃）过饱和碳部分或全部以Cr23C6 形式在晶界析出，造成碳化物附近的碳与铬的浓度急剧下降，在晶界上形成贫铬区，贫铬区作为阳极而遭受腐蚀。
对于低碳和超低碳不锈钢来说，不存在碳化物在晶界析出引起贫铬的条件。
但一些实验表明，低碳，甚至超低碳不锈钢，特别是高铬、钼钢，在650-850℃受热时，在强氧化介质中，或其电位处于过钝化区时，也发生晶间腐蚀。
铁素体不锈钢在900℃以上高温区快冷（淬火或空冷）易产生晶间腐蚀。
即使极低碳、氮含量的超纯铁素体不锈钢也难免产生晶间腐蚀。
但在700-800℃重新加热可消除晶间腐蚀。
由此可见，铁素体不锈钢焊后在焊缝金属和熔合线处易产生晶间腐蚀。
18Cr-9Ni 钢在温度高于750℃时，不产生晶间腐蚀，而在600-700℃区间，晶间腐蚀倾向最严重。
当温度低于600℃时，需长时间才能产生晶间腐蚀倾向，温度低于450℃时基本不产生晶间腐蚀倾向。
检验某种钢材是否有晶间腐蚀倾向，一般采用敏化处理工艺。
钢材加热到晶间腐蚀最敏感的，恒温处理一定时间，这种处理工艺称为敏化处理，产生晶间腐蚀最敏感的温度叫敏化温度。
18-8 不锈钢最敏感温度为650-700℃，产生晶间腐蚀倾向所需要的最短时间为1-2小时。
不锈钢中，除了主要成分Cr、Ni、C 外，还含有Mo、Ti、Nb 等合金元素。
它们晶间腐蚀的作用如下：1．碳：奥氏体不锈钢中碳量越高，晶间腐蚀倾向越严重，导致晶间腐蚀碳的临界浓度为0.02%（质量分数）。
奥氏体不锈钢焊缝晶间腐蚀问题的防止
1引言随着“工业4.0”时代的到来，工业的发展步伐进一步加大，而不锈钢因其自身具有的耐腐蚀性、力学性能良好等特点被广泛应用于工业的生产加工中。
然而其在焊接的过程中，可能会出现焊缝晶间腐蚀的现象，影响了不锈钢的内部结构，从而对其性能也产生了影响。
因此，本文对奥氏体不锈钢焊缝晶间腐蚀问题的防止探讨，具有一定的研究价值和意义。
2晶间腐蚀的概念晶间腐蚀是一种发生在金属材料晶粒之间的腐蚀形式。
奥氏体不锈钢一旦产生了晶间腐蚀，在应力的作用情况下，这种腐蚀会逐渐向内部扩展，从而破坏奥氏体不锈钢的内部结构，影响其使用性能。
晶间腐蚀一般情况下在热影响区以及焊缝或者是熔合线上产生，而在熔合线上产生的晶间腐蚀又叫刃状腐蚀[1]。
3晶间腐蚀产生的原因分析对奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的过程分析如下：在奥氏体不锈钢焊缝处于室温下的状态时，其C元素在奥氏体内的溶解度很小，大约有0.02%~0.03%，并一般情况下的奥氏体不锈钢内含有的C含量不会超出0.02%~0.03%的范围，因此，对奥氏体不锈钢进行淬火处理能够保证材料的力学性能稳定。
但是在淬火过程中，奥氏体不锈钢材料长时间处于450~850℃的温度下，其C元素的扩散速度会加快，和Cr元素进行化学反应，生成碳化铬Gr23C6。
这种情况下使得奥氏体内晶界Cr元素含量越来越少，而当其含量小于12%时，就丧失了部分抗腐蚀能力，从而产生了晶间腐蚀现象。
总之，晶间腐蚀的产生就是由于Cr元素的缺失引起的。
4奥氏体不锈钢焊缝产生晶间腐蚀的影响因素4.1加热温度和加热时间的影响在影响奥氏体不锈钢焊缝晶间腐蚀的众多因素中，加热的温度和解热的时间是其中的一个重要影响因素。
一般情况下，对于奥氏体来说，其产生晶间腐蚀的温度范围大概在450~ 850℃之间。
这主要是在温度低于450℃的时候，不会产生Gr23C6；而当温度高于850℃时，会使得Cr元素的扩散速度加快，不会出现“贫铬区”。
而在对奥氏体不锈钢进行焊接的过程中，焊缝的两侧区域是处于450~850℃温度之间的，容易引发晶间腐蚀现象。
晶间腐蚀及防治
绝大多数金属和合金是多晶体，在它们的表面上也显露出许多晶界。
晶界是原子排列较为疏松、紊乱的区域，容易产生杂质原子富集、晶界吸附、第二相的沉淀析出等现象（见界面）；因此存在着显著的化学、物理不均匀性。
在腐蚀介质中金属和合金的晶界的溶解速度和晶粒本身的溶解速度是不同的。
在某些环境中，晶界的溶解速度远大于晶粒本身的溶解速度时，会产生沿晶界进行的选择性局部腐蚀,称为晶间腐蚀（图1及图2）。
受热（如敏化处理）、受力（冷加工形变）而引起晶界组织结构的不均匀变化，对晶间腐蚀也有很大影响（见金属腐蚀）。
晶间腐蚀发生后，金属和合金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，因此设备和构件容易遭到破坏。
晶间腐蚀隐蔽性强，突发性破坏几率大，因此有严重的危害性。
不锈耐酸钢、镍基耐蚀合金、铝合金等金属材料都有可能产生晶间腐蚀；尤其在焊接时，焊缝附近的热影响区更容易发生晶间腐蚀。
20世纪30年代以来,对晶间腐蚀进行了大量研究,所提出的贫化理论，特别是对奥氏体不锈钢的贫铬理论已得到证实，并将贫化理论应用到铝铜合金的贫铜及镍钼合金的贫钼等方面。
前者在晶界上析出了CuAl2,后者在晶界上析出了Mo2C。
晶间腐蚀机理贫铬理论是奥氏体不锈钢晶间腐蚀主要理论。
从相图得知，不锈钢中碳在奥氏体里的固溶度随着温度的升高而增加，500～700℃时，1Cr18Ni9钢中碳在奥氏体里的平均固溶度不超过0.01％。
奥氏体不锈钢经固溶处理快速冷却后，奥氏体中的碳处于过饱和状态。
当这种钢在敏化温度范围(427～816℃)内受热时，奥氏体中过饱和的碳会迅速地向晶界扩散,在晶界上,碳消耗了晶界周围的铬，与铬形成铬的碳化物，由于铬的扩散速度太慢而得不到及时的补充，结果在晶界周围形成严重的贫铬区（图3）。
1Cr18Ni9奥氏体不锈钢的贫铬区的宽度约为2000┱左右，贫铬区的含铬量低于9.28％,亦即低于钝化所需要的含铬量。
No.6模块三 任务三 局部腐蚀(缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂)
任务三 局部腐蚀（二）
三、力与环境联合作用产生的腐蚀破坏 （一）拉应力与环境联合作用—应力腐蚀破裂
4、应力腐蚀破裂的防止
①选择适当的材料。
②热处理消除残余应力。 ③改变金属表面应力的方向。
④合理设计设备结构和控制制造工艺。
⑤严格控制腐蚀环境。 ⑥添加缓蚀剂。 ⑦采用保护性覆盖层。 ⑧采用阴极保护。
碳形成稳定型碳化物，不至于形成Cr23C6，有利于防止贫铬
现象。 采用固溶处理 使Cr23C6向TiC或NbC转变，不再析出碳化铬。
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任务三 局部腐蚀（二）
三、力与环境联合作用产生的腐蚀破坏 （一）拉应力与环境联合作用—应力腐蚀破裂
1、概念 拉应力与腐蚀环境的联合作用所引起金属的腐蚀破裂，称为应 力腐蚀破裂（一般简称SCC）。 Stress Corrosion Craking
时补充，因此晶界周围严重地贫铬。而贫铬区的小阳极（晶界） 和未影响区域的大阴极（晶粒）构成了局部腐蚀电池，因而使 贫铬区受到期了晶间腐蚀。
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任务三 局部腐蚀（二）
二、晶间腐蚀
4、防止 降低钢中含碳量 因为碳与铬形成Cr23C6碳化物导致晶间腐蚀的发生，当含碳 量降到0.02%（超低碳）以下时，不易产生晶间腐蚀。 加入稳定化元素 在不锈钢中加入稳定化元素钛（Ti）或铌（Nb），可优先与
③具有自钝化特性的金属或合金敏感性较高。
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任务三 局部腐蚀（二）
一、缝隙腐蚀
3、机理 闭塞电池模型
教材P49:图3-5碳钢在中性海水中缝隙腐蚀示意
氧浓差电池→闭塞电池的形成→酸化自 催化作用→腐蚀加速 4、防止 消除缝隙——最好方法 选用不吸湿垫片 去除固体颗粒 电化学保护 通常采用阳极保护。
晶间腐蚀
晶间腐蚀1.沿着金属晶粒边界发生的选择性腐蚀，称为晶间腐蚀(lntergranular Corrosion)；锈钢、形式，发生在金属晶体的边缘上形式，发生在金属晶体的边缓得很松弛，机械强度大大降低。
经过晶腐蚀的金属表面，外表看上去好像还如很完整，但因失去了机械强度，所以稍加轻轻敲击，便会碎成细粒。
晶间腐蚀由于肉眼无法看出，常常成设备及重要构件突然破坏，危害性极大。
例如，不锈钢、镍基合金、铝合金、镁合金等都存在腐蚀问题。
航空零件上采用的高强度铝合金镀硬铬，尤其是含铜量高的铝合金，如果热处理未处理好，就有可能在晶粒边缘连续地析出CuAl2的硬化相颗。
粒，这样晶粒近旁的含铜量就比晶粒内部的含铜量少，结果晶粒边界附近就成为阳极，为阴极，在一定的腐蚀条件下，腐蚀微电池产生，界腐蚀就发生了。
此外锌、锡、铝等金，也会发生晶间腐蚀。
2.另一种晶间腐蚀现象就是穿晶腐蚀或称为腐蚀破坏。
其腐蚀的破坏形式是沿最大张应力线发生的，可穿透晶体，所以被称为穿晶腐蚀。
例如，金属在周期交变载荷下的腐蚀及在)。
例如，金属在周期交变载荷的属性）：成开裂，通常称为腐蚀裂要开。
这类腐蚀是经常发生的，尤其是合金材料，由于不同金属元素，它们之间审代取真，濟窿。
旨油韵胖解呀队等因素，这种腐蚀便会加速，直至腐蚀裂开。
3.黄铜的脱锌所形成的开裂称为季裂（Season ：应力Cracking)，也就是指黄铜的缉分之中去，造成铜组分富集在合金盼表面上，这蚀实属晶间腐蚀，当有应力存在时，便造成开裂实际生产中，也经常发现rosion )现象，就是金属腐蚀后于晶间腐蚀的一种特殊形多与穿晶腐蚀相似，多数发生在高粥例如，机翼的上淳窝结构等多冠妄三劣情况下，使该部位凳纹的侧墜金产生剥蚀腐蚀。
4.另外，还有空穴腐蚀( Cavitation Corrosinn竽生物腐蚀( Microbiological CorroSion)【电镀设备厂】属的晶格同样存在着影响，紲严，与所受的介质条件有密切关系：很危险，必须引起重视。
奥氏体不锈钢晶间腐蚀及防止
奥氏体不锈钢晶间腐蚀及防止1前言不锈钢按组织可分为铁素体不锈钢：如Crl7、 Cr17Ti、Cr28等，马氏体不锈钢：如2Cr13、3Crl3、 4Cr13等，奥氏体不锈钢：如0Crl8Ni9Ti、1Crl8Ni9Ti、 Crl8Nil2Mo2Ti三种。
由于奥氏体不锈钢含有较高的铬和镍．可形成致密的氧化膜且热强性高，故奥氏体不锈钢比其它不锈钢具有更优良的耐蚀性、塑性、高温性能和焊接性，因此奥氏体不锈钢在航空、化工和原子能等工业中得到日益广泛的应用。
但在生产过程是如果焊条选用或焊接工艺不正确时，会产生晶间腐蚀及焊接热裂纹。
2 晶间腐蚀的概念晶间腐蚀是产生在晶粒之间的一种腐蚀形式。
产生晶间腐蚀的不锈钢，受到应力作用时，晶间腐蚀由表面开始而逐渐向内部发展。
这种腐蚀对于承受重载零件危害很大，因为它不引起零件外形的任何变化而使品粒之间结合遭到破坏，严重降低其机械性能，强度几乎完令损失，往往使机械设备发生突然破坏，是不锈钢最危险的一种破坏形式。
晶间腐蚀可以分别产生在热影响区、焊缝或熔合线上。
在熔合线上产生的晶间腐蚀又叫刃状腐蚀。
3晶间腐蚀产生的原因现以18—8型奥氏体钢(例如1CrI8NI9)来说明晶问腐蚀产生的过程。
室温下碳元素在奥氏体的溶解度很小，约0．02-0．03％ (质量分数)，而一般奥氏体钢中含碳量均超过0．02-0．03％，因此只能在淬火状态下使碳固溶在奥氏体中，以保证钢材具有较高的化学稳定性。
但是这种淬火状态的奥氏体钢当加热到450～850~(2或在该温度下长期使用时，碳在奥氏体中的扩散速度大于铬在奥氏体中的扩散速图1晶间腐蚀度。
当奥氏体中含碳量超过它在窀温的溶解度(0．02-0．03％)后。
碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，析出碳化铬Gr23C6。
但收稿日期：2o03一o6一o4 是铬的原子半径较大，扩散速度较小，来不及向边界扩散，品界附近大量的铬和碳化合形成碳化铬，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，而是来自品界附近。
热力设备在运行期间的腐蚀与防止
热力设备在运行期间的腐蚀与防止热力设备在运行期间，由于所处的环境介质在特定的条件下具有侵蚀性，如不同阴离子含量、不同pH值的水等会对金属产生各种各样的腐蚀。
从腐蚀形态上来说主要有均匀腐蚀和局部腐蚀，其中局部腐蚀对设备的安全运行危害较大。
热力设备的腐蚀不仅会缩短设备的使用年限，造成经济损失，同时还会危害到其它设备，例如，腐蚀产物随给水进入锅炉后会加剧受热面的结垢速度并进一步引起垢下腐蚀，形成恶性循环，最终造成设备事故。
因此，必须采取有效措施，防止或减缓各种类型的腐蚀。
第一节金属腐蚀简介金属材料与周围的介质发生了反应而遭到破坏的现象称之为金属腐蚀。
破坏的结果不但损坏了其固有的外观形态，而且也破坏了金属的物理和化学性能。
腐蚀其实是一个相对概念，金属无论接触到什么介质，都会发生腐蚀，只不过腐蚀速度不同而已。
按照腐蚀机理，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
1. 化学腐蚀金属与周围介质直接发生化学反应引起的腐蚀。
这种腐蚀多发生在干燥的气体或其它非电解质中。
例如，在炉膛内，水冷壁外表面金属在高温烟气的作用下引起的腐蚀；在过热蒸汽管道内，金属与过热蒸汽直接作用引起的腐蚀等。
2. 电化学腐蚀金属与周围介质发生了电化学反应，在反应过程中有局部腐蚀电流产生的腐蚀。
金属处在潮湿的地方或遇到水时，容易发生电化学腐蚀。
这类腐蚀在生产中较为普遍，而且危害性较大。
例如，钢铁与给水、锅炉水、冷却水以及湿蒸汽、潮湿的空气接触所遭到的腐蚀，都属于电化学腐蚀。
一、按照腐蚀的形态可分为均匀腐蚀和局部腐蚀1. 均匀腐蚀是指金属表面几乎全面遭受腐蚀。
2. 局部腐蚀是指腐蚀主要集中在金属表面的某个区域，而其它区域几乎未遭到任何腐蚀的现象。
局部腐蚀常见有以下几种类型：（1）小孔腐蚀：腐蚀集中在个别点上，腐蚀向纵深发展，最终造成金属构件腐蚀穿孔。
（2）溃疡状腐蚀：在金属某些部位表面上损坏较深，腐蚀面较大的腐蚀。
（3）选择性腐蚀在合金的金属表面上只有一种金属成分发生腐蚀。
碳素钢晶间腐蚀
晶间腐蚀基本概念简介英文名称：intergranular corrosion;intercrystalline corrosion说明：主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。
晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。
而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化, 不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。
通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合金中。
不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工业的一个重大问题。
不锈钢不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。
产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。
晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。
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10~12%。
当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。
因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小，约为0.02%～0.03%，而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳化铬的化合物，如（CrFe）23C6等。
数据表明，铬沿晶界扩散的活化能力162～252KJ/mol，而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol，即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小，内部的铬来不及向晶界扩散，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，当晶界的铬的质量分数低到小于12%时，就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，贫铬区就会失去耐腐蚀能力，而产生晶间腐蚀。
敏化含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢（即不含钛或铌的0Cr18Ni9不锈钢），如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。
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二、晶间腐蚀的防止和消除 控制加热温度和时间
二、晶间腐蚀的防止和消除 控制含碳量
随着不锈钢中含碳量的增加, 在晶界生成的碳化铬随之增多, 结果就使得在晶界形成“贫铬区“的机会增多, 导致产生晶间 腐蚀的倾向增加, 所以碳是晶间腐蚀最有害的元素。 一般认为奥氏体不锈钢中含碳量降低到0.02~0.03%以下，便 可避免晶间腐蚀。
二、晶间腐蚀的防止和消除
在钢材和焊接材料中加入Ti、Nb 等与碳的结合能力比铬更强 的元素, 能够与碳结 合成稳定的碳化物, 可以避免在奥氏体晶 界形成贫铬区。所以, 常用奥氏体不锈钢及焊接材料中都含有 Ti 或Nb 元素,如ER347等。
二、晶间腐蚀的防止和消除 进行固溶处理
焊后, 将奥氏体不锈钢的焊接接头重新加热至1050~1100℃, 此 时碳又重新溶入奥氏体中, 然后急速冷却, 便可得到稳定的奥 氏体组织, 消除贫铬区。这种方法叫固溶处理。固溶处理的缺 点是, 如果焊接接头需要在危险的温度区工作, 则仍不可避免 地会形成贫铬区。
三、晶间腐蚀试验方法 核电设计中常用的奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验方法
标准号 试样尺寸 ASTM A262E GB/T4334 E RCC-M MC1300 5-13 厚 ,9-25 宽 , 最 小 80-100 长 ， 20mm 厚 ,3-4mm 长 × 宽 × 厚 75mm长 厚 70×10×4mm 试样数量： 3 个， 1 个参 考试样，1个焊后热处理 态试样(若产品需要焊后 热处理态 ) ， 1 个经敏化 处理后的试样； 675 650 700 1h 2h 加热至700±，加热时间 不 超 过 5min ， 保 温 30min 后 ， 缓 慢 随 炉 冷 却(60±/h)至后，空冷 将 硫 酸 铜 将 硫 酸 铜 质量百分比： 10% 结晶 (CuSO4· 5H2O) 溶 解 于 (CuSO4· 5H2O)(GB/T 665 分 硫酸铜， 10% 硫酸 ( 密度 700ml 蒸馏水中，再加 析纯 ) 溶解于 700ml 蒸馏水或 1.83)，80%蒸馏水 入100ml硫酸(比重1.84)， 去离子水中，再加入 100ml 用 蒸 馏 水 稀 释 至 纯硫酸(GB/T 625 优级)，用 1000ml( 质量百分比： 蒸 馏 水 或 去 离 子 水 稀 释 至 约 6% 无 水 硫 酸 铜 ， 1000ml 16%硫酸)
一、晶间腐蚀的机理 晶间腐蚀机理
贫Cr理论 贫铬区的含铬量远低于钝化 所需要的极限值，其电位比 晶粒内部的电位低。更低于 碳化物的电位。贫铬区和碳 化物紧密相连，当遇到一定 腐蚀介质时就会发生短路电 池效应。该情况下碳化铬和 晶粒呈阴极，贫铬区呈阳极， 迅速被侵蚀。
二、晶间腐蚀的防止和消除 控制加热理
贫Cr理论 对奥氏体不锈钢而言其晶间腐蚀的原因是由于晶界区贫铬 所引起的。含碳量高于0.02%的奥氏体不锈钢中，碳与铬能 生成碳化物(Cr23C6)。这些碳化物经过高温淬火，以固溶态 溶于奥氏体中，铬均匀分布，使合金各部分铬含量均在钝 化所需值即12%以上。这种过饱和固溶体在室温下虽然暂 时保持这种状态，但它是不稳定的。如果加热到敏化温度 范围内，碳化物就会沿晶界析出，铬便从晶界边界的固溶 体中分离出来。由于铬的扩散速度很慢，远低于碳的扩散 速度，不能从晶粒内固溶体中扩充到晶界，因而只能消耗 晶界附近的铬，造成晶粒边界贫铬区。
核电设备奥氏体不锈钢焊接接头 晶间腐蚀试验
2014.06
上海核工程研究设计院
目录
一．什么叫晶间腐蚀
二．晶间腐蚀的防止和消除
三．常见晶间腐蚀试验方法
四．问题交流与探讨
一、晶间腐蚀的机理 晶间腐蚀定义
晶间腐蚀是一种由微电池作用而引起的局部腐蚀现象，是 金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界产生的腐蚀。 这种腐蚀主要是从表面开始，沿着晶界向内部发展，直至 成为溃疡式腐蚀，整个金属强度几乎完全丧失。其腐蚀特 征是，在表面还看不出腐蚀特征时，晶粒之间已丧失了结 合力，失去金属声音，严重时，只要轻轻敲打就可破碎， 甚至形成粉状。因此，它是一种危害性很大的局部腐蚀。
在相同碳含量时，含有5%的铁素体组织的奥氏体不锈钢将明 显改善其乃晶间腐蚀性能。
三、晶间腐蚀试验方法 核电设计中常用的奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验方法
(a) GB/T 4334 E法不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法 (b) ASTM A262 E法 Copper–Copper Sulfate–Sulfuric Acid Test for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels (c) RCC-M-2007 MC1300 Accelerated Intergranular Corrosion Test of Austenitic Stainless 18-10 Chromium Nickel Steel
加热温度和加热时间对奥氏体不锈钢晶间腐蚀的影响, 如图1 所示。当加热温度小于450℃或大于850℃时, 不会产生晶间腐 蚀。因为温度小于450℃时, 由于温度较低, 不会形成碳化铬。 当温度超过850℃时, 晶粒内的铬扩散能力增强, 有足够的铬扩 散至晶界和碳化合, 不会在晶界形成“贫铬区”。所以产生晶 间腐蚀的加热温度是在450~ 850 ℃, 这个温度区间就称为产生 晶间腐蚀的”危险温度区”(又称”敏化温度区”) , 其中尤以650℃ 最危险。焊接时焊缝两侧处于”危险温度区”的地带最易发生 晶间腐蚀。即使是焊缝由于在冷却过程中其温度也要穿过”危 险温度区”, 所以也会产生晶间腐蚀。
二、晶间腐蚀的防止和消除 进行均匀化处理
焊后, 将奥氏体不锈钢的焊接接头重新加热至850~900℃, 保温 2 h, 使奥氏体晶粒内部的铬有充分时间扩散到晶界, 使晶界处 的含铬量又恢复到大于12%(质量分数) , 贫铬区得以消失, 这叫 均匀化处理。
二、晶间腐蚀的防止和消除 铁素体含量的影响
一、晶间腐蚀的机理 晶间腐蚀机理
1)晶间区偏析杂质或第二相选择性溶解理论 非敏化态晶间腐蚀机理主要是晶间区偏析杂质或第二相选 择性溶解理论。 该理论认为，偏析于晶界上的杂质元素(如P和Si)或沉淀析 出相(如σ相或亚显微的σ相)的选择性溶解是引起晶间腐蚀 的原因。 2)贫Cr理论 奥氏体不锈钢敏化态晶间腐蚀的机理主要是贫Cr理论。