沿着边界发生的选择性腐蚀称为晶间腐蚀,由于金属的最稳定的结构是它特有的结晶点阵,晶界则是晶粒间的错接区,因而晶界是高能区,具有更强的化学活性,一般晶界比晶粒腐蚀得快。若晶界明显活泼得多,就产生晶间腐蚀,其含义是晶界或其邻近产生局部腐蚀,至于具体腐蚀原因和过程,则依不同的合金而异。 18-8奥氏体不锈钢在500~800摄氏度温度范围内加热后,变得敏化,易于发生晶间腐蚀,几乎一致以为,奥氏体不锈钢晶间腐蚀的理论是基于晶界贫铬。
普通的18-8不锈钢,一般含碳量为0.06~0.08%。当含碳量约为0.02%或更高时,在500~800摄氏度范围内,Cr23C6实际上不固溶,并从固体中沉淀出来,结果使与晶界邻近的金属中的铬含量降低,贫铬区发生腐蚀。 防止或减缓晶间腐蚀的措施: a.选用抗晶间腐蚀的合金; b.选择合适的热处理工艺,如铝合金过期效处理; c.在确定焊接工艺,铝合金胶接及铣切工艺,回避轻易产生晶间腐蚀的温度下处理。
奥氏体不锈钢晶间腐蚀检测:
1、化学成分及组织(1)C含量钢中C含量是影响奥氏体不锈钢晶间腐蚀的最主要因素。一方面,严格控制C含量,使基体金属和焊条的含碳量控制在0.08%以下;另一方面,在母材和焊材中添加稳定剂Ti、Nb等元素,与C的亲合力强,使碳先于Cr与之结合,生成稳定的化合物。(2)双相组织双相组织,会大大提高抗晶间腐蚀的能力。一方面,加入铁素体形成元素,如铬、硅、铝、钼等,使焊缝形成双相组织;另一方面,选择含铁素体生成剂比较多的焊接材料。2、焊接工艺(1)温度在450~850℃这个温度区间,尤其是650℃是最易产生晶间腐蚀的危险温度区(又称敏化温度区)。所以不锈钢焊接时,可采取在焊件下面垫铜板,或直接在焊件背面浇水冷却的方式,使之间快速冷却,减少在该温度区间停留的时间,是提高接头耐腐蚀能力的有效措施。(2)焊接线能量的增大,将加速奥氏体不锈钢的腐蚀。在焊接工艺上,可以采用小电流、高焊速、短弧、多道焊等方法,减小线能量。采取低的焊接线能量,快速通过温度区的方式来避免产生热影响区晶间腐蚀。3、焊后处理焊后将奥氏体不锈钢的焊接接头重新加热至1050~1100℃,重新固溶处理,或者重新加热至850~900℃,保温2h,进行均匀化处理,以消除贫铬区。