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晶间腐蚀 |
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450~850℃称为发生晶间腐蚀的 “敏化温度区”，其中特别650℃ 为严重。产品焊接的时候，焊缝两侧热影响区（HAZ）处于敏化温度区易发生晶间腐蚀， 焊缝在冷却过程中其温度也要穿过敏化温度区，也会产生晶间腐蚀。
防止晶间腐蚀的措施有:
1调整焊缝的化学成份，加入稳定化元素或减少形成碳化铬的可能性，如加入钛Ti或铌Nb等。
2减少焊接试样焊缝中的含碳量，可以减少和避免形成铬的碳化物，从而降低形成晶界腐蚀的倾向，含碳量在0.03%以下，称为“低碳”不锈钢，就可以避免铬的碳化物生成。
3工艺措施，控制在敏化温度区的停留时间，防止过热，快焊快冷，使碳来不及析出。
当钢无论是加热或冷却通过450～850 ℃时，碳便可形成（ Fe 、Cr） 23C6 从奥氏体中析出而分布在晶界上。（ Fe 、Cr） 23C6 的含铬量比奥氏体基体的含铬量高很多， 它的析出自然消耗了晶界附近大量的铬， 而消耗的铬不能从晶粒中通过扩散及时得到补充， 因为铬的扩散速度很慢， 结果晶界附近的含铬量低于钝化的的（即12 %Cr） ,形成贫铬区， 因而钝态受到破坏， 晶界附近区域电位下降， 而晶粒本身仍维持钝态， 电位较高， 晶粒与晶界构成活态———钝态微电偶电池， 电池具有大阴极小阳极的面积比，这样就导致晶界区的腐蚀。
12Cr12Mo珠光体耐热钢与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢焊接后非常容易发生晶间腐蚀，这种腐蚀的发生主要是与熔合区碳的扩散有关。因为12Cr12Mo珠光体耐热钢中的含碳量比较高，而含碳化物形成元素较少；在熔合区的1Cr18Ni9Ti一侧奥氏体区含碳量很低，这样在较窄的熔合区两侧就形成了含碳量的高低差，假如这个接头在500℃以上的环境中工作时，熔合区就会发生碳的扩散。按照自然规律高碳区向低碳区扩散。导致靠近熔合区的珠光体母材形成脱碳软化层；而靠近熔合区的奥氏体母材形成增碳应化层。
由于500℃以上碳的扩散速度远大于铬的扩散速度，碳将不断向奥氏体的晶界扩散并与铬化合成Cr23C6,造成奥氏体境界的贫铬。当晶界处的含铬量低于12%时将使焊接接头失去抗腐蚀能力。如在高温腐蚀介质的作用下，接头焊缝组织晶界会发生局部腐蚀(晶间腐蚀)。
奥氏体不锈钢由于晶间腐蚀的发生,导致结构发生早期失效,既影响钢材的正常使用寿命,又容易引发生产事故,给企业造成不必要的经济损失,增加了社会的人力物力支出成本。因此,探究奥氏体不锈钢晶间腐蚀的产生机理,提出预防和修复措施,充分发挥奥氏体不锈钢的优良性能,对建设资源、能源节约型,环境友好型和谐社会有重要意义。
“不锈钢在强氧化性介质中的腐蚀电位处于过钝化电位区。在这种情况下，也能产生晶间腐蚀。此时敏化态的不锈钢不产生晶间腐蚀，而固溶态的不锈钢反而产生晶间腐蚀” 晶界，不论是否存在元素在晶界上的偏析，晶界上的原子的电位和晶内都是不同的。所以，就会有腐蚀速率的差异。
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