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奥氏体不锈钢的晶间腐蚀

一．什么是晶间腐蚀

Cr-Ni奥氏体为不锈钢的晶间腐蚀是在特定的腐蚀介质中材料的晶粒边界受到腐蚀使晶粒之间失去结合力，使这部位的强度，塑性丧失。冷弯时消灭裂纹，或脆断或晶粒脱落且落地无声的一种局部腐蚀现象。使不锈钢产生晶间腐蚀 使不锈钢产生晶间腐蚀的介质有:HNo3,H3PO4,H2So4,HF,HNo3+HF,HNo3+HAC,HNo3+No3

盐,H2SO4+FeSo4等，为保证钢的质量，不锈钢钢材出厂前需要进展晶间腐蚀倾向检验。

二．铬—镍奥氏体不锈钢敏化态晶间腐蚀的缘由：晶间腐蚀与晶界碳化物沉淀〔析出〕有关，将铬—镍不锈钢加热到高温〔1000︿1150℃；随钢种而异〕保温后快冷(水冷),此时铬-镍不锈钢中含碳量在0.02—0.03以上时.碳在钢中即处于过饱和状态,随后在不锈钢的加工及设备制造和使用过程中,假设再经过450︿850℃的敏化温度加热(如焊接后使用,则钢中过饱和的碳以Cr23C6(M23C6)的形式优先晶介析出，使钢产生晶间腐蚀趋向。

碳化物在晶介析出，其中含70-75%铬，由于碳从晶内向晶介集中速度较铬快，晶介碳化物形成时耗用的铬根本不是取晶内，而是吸取晶介四周上铬，从而使晶介的铬量降至钝化的极限量12％以下，而晶粒内仍保持18％左右，即具有足够钝化力量，这样，晶粒与晶界构成微电池，晶界为阴极，受到加速腐蚀，渐渐产生晶间腐蚀现象，低温敏化时，晶介析出和晶间腐蚀趋向全都，所以敏化温度到达650℃作为敏化温度，来检验晶间腐蚀倾向的缘由，一般﹥730℃敏化碳化物呈孤立颗粒状析出，贫铬区不连续，晶间腐蚀趋向小，低于650℃敏化，碳化物连续呈片状析出，贫铬区连续晶间腐蚀趋向大，三产生晶间腐蚀倾向的影响因素及掌握方法

碳

形成碳化物在晶介析出,一般C％掌握0.025％,先进的AOD,Vod精炼炉可供给大工业化规模生产C≤0.03超低碳不锈钢的力量,以避开晶间腐蚀产生

铬,镍

主要是对碳的活性的影响,钢中与碳结合力强的元素如铬钼降低碳的活性,而碳的活性与碳在奥氏体中溶解度成正比,因此铬钼必定降低碳的溶解度,所以敏化加热时碳化物的析出亦削减

另外镍硅等元素不形成碳化物是提高碳的活度的元素,故增加晶间腐蚀的倾向性,

可见,铬提高耐晶间腐蚀性能,镍改善热穿孔的毛管外表质量,但需要

掌握铬镍比即铬/镍＜1.72,使管坯铁素体量＜1.5级.提高镍降低铬,即降低铬镍比,就降低了耐晶间腐蚀的倾向,

3钛

为防止晶间腐蚀产生的方法,除降低碳含量之外,也可向钢中参加钛,由于钛和碳的亲和力比铬和碳的亲和力强,避开晶间析出铬的碳化物,造成晶介贫铬,使钢具有高的耐晶间腐蚀性能,即向钢中参加钛和铌,优先形成碳化钛和碳化铌,一般标准中掌握钛含量为Ti=5(C-0.02)︿0.8,钢中含钛量的增加往往造成成品和半成品的质量下降,唯一方法是降低钢的中碳和氮(最好掌握在0.05︿0.06％)含量.

四热处理工艺的影响

为防止铬镍奥氏体不锈钢产生敏化态晶间腐蚀除成功掌握根本条件外,必需正确有热处理工艺保证,为使钢中钛与碳充分形成TiC,热处理温度和时间起打算作用

TiC在800℃时开头形成在900℃时形成数量最多,随后在温度上升TiC数量下降.所以承受稳定化处理即在保温2小时,空冷,使TiC在晶内充分析出,可以明显提高耐晶间腐蚀性能,为使缩短热处理时间,并使材料充分软化,尤其当碳钛含量较高时,为使力学性能到达标准要求,钢管多承受固溶修理工艺为1000℃︿1050℃,水冷,此时固溶的钛量较900℃时增加,为保证晶间腐蚀合格.必需相应提高Ti/C的值,含钛不锈钢标准中的上限温度≥1100℃应尽量避开承受尤其是钢中的Ti/C值偏低时.,晶间腐蚀不简洁合格

五．组织的影响

粗晶钢比细晶钢的晶间腐蚀倾向大,.由于在肯定体积内粗晶钢的晶界可能较细晶少,在固溶敏化制度处理后(650℃2小时或670℃1小时.Cr23C6沉淀数量肯定时粗晶的晶介碳化物密度比细晶大,使粗晶晶介贫铬的倾向增大,热处理温度过高,易形成粗晶,尤其承受电接触加热理时,凭目测往往会超温,造成晶粒粗大,晶间腐蚀不合格。

铁素体

前述化学成份的掌握铬/镍＜1.72钢中含有5-15％铁素体相,可降低晶间腐蚀的倾向,少量铁素体的存在对铬-镍奥氏体不锈钢耐晶间腐蚀性能有好处.可是由于Cr23C6会优先在铁素体相的界面上析出,削减了在奥氏体晶介析出,而铬在铁素体相中的集中速度大1000倍.明显减轻晶介贫铬程度.提高耐晶间腐蚀性能.

奥氏体不锈钢在冷加工后,