簡(jiǎn)介:英文名稱:intergranular corrosion;intercrystalline corrosion說(shuō)明:主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)合,大大降低金屬的機(jī)械強(qiáng)度。而且腐蝕發(fā)生后金屬和合金的表面仍保持一定的金屬光澤,看不出被破壞的跡象,但晶粒間結(jié)合力顯著減弱,力學(xué)性能惡化, 不能經(jīng)受敲擊,所以是一種很危險(xiǎn)的腐蝕。通常出現(xiàn)于黃銅、硬鋁合金和一些不銹鋼、鎳基合金中。不銹鋼焊縫的晶間腐蝕是化學(xué)工業(yè)的一個(gè)重大問(wèn)題。
不銹鋼:
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(dāng)受到應(yīng)力作用時(shí),即會(huì)沿晶界斷裂、強(qiáng)度幾乎*消失,這是不銹鋼的一種zui危險(xiǎn)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)(HAZ)、焊縫或熔合線上,在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀線腐蝕(KLA)。
不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于10~12%。當(dāng)溫度升高時(shí),碳在不銹鋼晶粒內(nèi)部的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度。因?yàn)槭覝貢r(shí)碳在奧氏體中的溶解度很小,約為0.02%~0.03%,而一般奧氏體不銹鋼中的含碳量均超過(guò)此值,故多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散,并和鉻化合,在晶間形成碳化鉻的化合物,如(CrFe)23C6等。數(shù)據(jù)表明,鉻沿晶界擴(kuò)散的活化能力162~252KJ/mol,而鉻由晶粒內(nèi)擴(kuò)散活化能約540KJ/mol,即:鉻由晶粒內(nèi)擴(kuò)散速度比鉻沿晶界擴(kuò)散速度小,內(nèi)部的鉻來(lái)不及向晶界擴(kuò)散,所以在晶間所形成的碳化鉻所需的鉻主要不是來(lái)自?shī)W氏體晶粒內(nèi)部,而是來(lái)自晶界附近,結(jié)果就使晶界附近的含鉻量大為減少,當(dāng)晶界的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低到小于12%時(shí),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(huì)失去耐腐蝕能力,而產(chǎn)生晶間腐蝕。
敏化:
含碳量超過(guò)0.03%的不穩(wěn)定的奧氏體型不銹鋼(即不含鈦或鈮的0Cr18Ni9不銹鋼),如果熱處理不當(dāng)則在某些環(huán)境中易產(chǎn)生晶間腐蝕。這些鋼在425-815℃之間加熱時(shí),或者緩慢冷卻通過(guò)這個(gè)溫度區(qū)間時(shí),都會(huì)產(chǎn)生晶間偏析,這樣的熱處理造成碳化物在晶界沉淀(敏化作用),并且造成zui鄰近的區(qū)域鉻貧化使得這些區(qū)域?qū)Ωg敏感。敏化作用也可出現(xiàn)在焊接時(shí),在焊接熱影響區(qū)造成其后的局部腐蝕。
zui通用的檢查不銹鋼敏感性的方法是65%硝酸腐蝕試驗(yàn)方法。試驗(yàn)時(shí)將鋼試樣放入沸騰的65%硝酸溶液中連續(xù)48h為一個(gè)周期,共5個(gè)周期,每個(gè)周期測(cè)定重量損失。一般規(guī)定,5個(gè)試驗(yàn)周期的平均腐蝕率應(yīng)不大于0.05mm/月。