晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)是局(ju)部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)一種。沿著 金(jin)屬(shu)晶(jing)粒 間(jian)的(de)(de)分(fen)界面(mian)向(xiang)內(nei)部(bu)擴(kuo)展的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)。 主(zhu)要由于晶(jing)粒表(biao)面(mian)和(he)內(nei)部(bu)間(jian)化學成分(fen)的(de)(de)差(cha)異以(yi)及晶(jing)界雜質或內(nei)應力(li)的(de)(de)存在。 晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)破壞晶(jing)粒間(jian)的(de)(de)結(jie)合(he)， 大大降低(di)金(jin)屬(shu)的(de)(de)機械強度。 而(er)且(qie)腐(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生后金(jin)屬(shu)和(he)合(he)金(jin)的(de)(de)表(biao)面(mian)仍保持一定的(de)(de)金(jin)屬(shu)光(guang)澤， 看不出被(bei)破壞的(de)(de)跡象，但晶(jing)粒間(jian)結(jie)合(he)力(li)顯著減(jian)弱，力(li)學性能惡化 , 不(bu)(bu)能(neng)經受敲擊，所以(yi)是(shi)一(yi)(yi)種很危險的(de)腐(fu)蝕。通常出現于黃銅(tong)、硬(ying)鋁合(he)金和一(yi)(yi)些不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)、 鎳(nie)基(ji)合(he)金中。 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊縫的(de)晶間腐(fu)蝕是(shi)化學工業的(de)一(yi)(yi)個(ge)重(zhong)大(da)問(wen)題不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在腐(fu)蝕介質作(zuo)用下， 在晶粒之間產生的(de)一(yi)(yi)種腐(fu)蝕現象稱為晶間腐(fu)蝕。
產生晶(jing)間腐(fu)蝕的(de)不(bu)銹鋼，當受到 應力作用時，即會沿晶(jing)界斷(duan)裂、強(qiang)度幾乎完全消失， 這是不(bu)銹鋼的(de)一(yi)種最危險的(de)破壞形式。 晶(jing)間腐(fu)蝕可以分別產生在(zai)焊接接頭的(de)熱影響區 (HAZ)、焊縫或熔合線上(shang)，在(zai)熔合線上(shang)產(chan)生的(de)晶間腐蝕又(you)稱刀線腐蝕 (KLA)。 晶間腐(fu)蝕 不銹(xiu)鋼(gang)具有耐腐(fu)蝕能力的必要條件是鉻的質(zhi)量分數必須大于 10~12%。當(dang)溫度升高(gao)時(shi)，碳(tan)(tan)在不(bu)銹鋼晶粒內部的(de)(de)擴散速度大(da)于鉻的(de)(de)擴散速度。 因(yin)為室溫時(shi)碳(tan)(tan)在奧氏體中(zhong)的(de)(de)溶解度很小，約(yue)為 0.02%~0.03%，而一般 奧(ao)(ao)氏體不銹鋼中(zhong)的含碳量(liang)均超過此值，故多(duo)余的碳就不斷地向奧(ao)(ao)氏體晶粒(li)邊界擴(kuo)散，并和鉻(ge)化合，在晶間(jian)形(xing)成碳化鉻(ge)的化合物，如 (CrFe)23C6 等。數據表明，鉻沿晶界擴散的(de)活(huo)化能(neng)力(li) 162~252KJ/mol，而鉻由晶粒內擴(kuo)散活化(hua)能約 540KJ/mol，即: 鉻(ge)由晶粒內(nei)(nei)擴散速(su)度比鉻(ge)沿晶界(jie)擴散速(su)度小， 內(nei)(nei)部的鉻(ge)來不及向晶界(jie)擴散， 所(suo)以在晶間所(suo)形(xing)成的碳化鉻(ge)所(suo)需(xu)的鉻(ge)主(zhu)要(yao)不是來自奧氏(shi)體(ti)晶粒內(nei)(nei)部， 而(er)是來自晶界(jie)附近， 結(jie)果(guo)就(jiu)使晶界(jie)附近的含(han)鉻量大(da)為減少，當(dang)晶界的鉻的質量分數低到小(xiao)于 12%時，就(jiu)形成所謂(wei)的 " 貧鉻(ge)區 " ， 在腐蝕介質作用(yong)下， 貧鉻區就會(hui)失去耐腐蝕能力，而(er)產生(sheng)晶間腐蝕。
敏化
含(han)碳量超過 0.03%的(de)不穩定的(de)奧(ao)氏體型不銹鋼(gang) ( 即不含(han)鈦(tai)或(huo)鈮的(de)0Cr18Ni9 不銹鋼(gang) ) ， 如果熱處理(li)不當則在(zai)某些(xie)環境中易產生晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)。這些(xie)鋼(gang)在(zai) 425- 815℃之間(jian)(jian)加熱時， 或(huo)者緩(huan)慢冷卻通(tong)過這個(ge)溫度區間(jian)(jian)時，都(dou)會(hui)產生晶(jing)間(jian)(jian)偏析， 這樣(yang)的(de)熱處理(li)造(zao)成碳化物在(zai)晶(jing)界(jie)沉淀 ( 敏(min)(min)化作用 ) ，并且(qie)造(zao)成最鄰近的(de)區域鉻(ge)貧化使得這些(xie)區域對腐蝕(shi)敏(min)(min)感(gan)。 敏(min)(min)化作用也
可出現(xian)在(zai)焊接(jie)(jie)時，在(zai) 焊接(jie)(jie)熱影響區 造成其后的局部腐(fu)蝕。最通(tong)用的檢(jian)查(cha)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)敏(min)感性(xing)的方(fang)法(fa)是 65%硝酸腐(fu)蝕試驗(yan)方(fang)法(fa)。試驗(yan)時將鋼(gang)試樣放入沸(fei)騰的 65%硝酸溶(rong)液中連續 48h 為一(yi)個(ge)周期(qi)，共 5 個(ge)周期(qi)，每個(ge)周期(qi)測定重量損失(shi)。一(yi)般規定， 5 個(ge)試驗(yan)周期(qi)的平(ping)均腐(fu)蝕率
應不大于 0.05mm/月。預防(fang)措(cuo)施主要措(cuo)施
防止(zhi)晶間腐(fu)蝕(shi)的措施有 :
1 調整焊(han)縫的化(hua)學(xue)成(cheng)份，加(jia)(jia)入穩定(ding)化(hua)元素(su)減(jian)少形(xing)成(cheng)碳化(hua)鉻的可能(neng)性，如加(jia)(jia)入鈦或(huo)鈮等。
2 減(jian)少焊縫中的(de)含(han)碳(tan)(tan)量， 可以(yi)(yi)減(jian)少和(he)避(bi)(bi)免形成(cheng)鉻(ge)的(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)， 從而降低(di)形成(cheng)晶(jing)界腐蝕的(de)傾向(xiang)，含(han)碳(tan)(tan)量在 0.04%以(yi)(yi)下，稱(cheng)為 " 超低(di)碳(tan)(tan) " 不銹鋼(gang)，就可以(yi)(yi)避(bi)(bi)免鉻(ge)的(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)生成(cheng)。
3 工藝措(cuo)施，控(kong)制在危險(xian)溫度區的停留時(shi)間，防止(zhi)過熱，快焊快冷，使碳(tan)來不及析出。
奧氏體(ti)型不銹鋼焊(han)接結構預防方法
①使(shi)用(yong)低碳牌號 00Cr19Ni10(304L) 或 00Cr17Ni14Mo2(316L)， 或穩定的牌號 0Cr18Ni11Ti(321, 多見于歐洲(zhou) ) 或 0Cr18Ni11Nb(347, 多見于美國). 使(shi)用(yong)這些牌號不(bu)銹鋼可防止焊接時碳化物沉淀出造成有害影(ying)響的數量。
②如果結構(gou)件小(xiao)，能夠在(zai)爐中(zhong)進行熱(re)(re)處(chu)理(li)，則可在(zai) 1040-1150℃進行熱(re)(re)處(chu)理(li)以(yi)溶(rong)解碳(tan)化(hua)鉻，并(bing)且在(zai) 425- 815℃區間(jian)快速(su)冷(leng)卻(que)以(yi)防止碳(tan)的(de)沉淀。 焊接鐵(tie)素(su)體不(bu)銹鋼 在(zai)某些介(jie)質中(zhong)也可能出現晶(jing)間(jian)腐蝕。 這(zhe)是(shi)當鋼從 925℃以(yi)上快速(su)冷(leng)卻(que)時， 碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)或氧化(hua)物(wu)(wu)沉淀，金屬晶(jing)格應(ying)變(bian)造成的(de)， 焊接后進行 消除應(ying)力熱(re)(re)處(chu)理(li) 可消除應(ying)力并(bing)恢復耐腐蝕性能。 在(zai) 1Cr17 不(bu)銹鋼 中(zhong)加入(ru)超過 8 倍(bei)碳(tan)含量的(de)鈦， 通常可減少(shao)焊接鋼結構(gou)在(zai)一些介(jie)質中(zhong)的(de)晶(jing)間(jian)腐蝕。 然而(er)加入(ru)鈦在(zai)濃硝酸(suan)中(zhong)不(bu)是(shi)有效的(de)。
防止(zhi)或(huo)減緩晶間腐(fu)蝕的措(cuo)施
a. 選用抗晶間腐蝕的合金(jin) ;
b. 選擇(ze)合適的熱處(chu)理工藝，如鋁合金過時效處(chu)理 ;
c. 在確定焊接(jie)(jie)工藝， 鋁合金膠(jiao)接(jie)(jie)及銑切工藝， 回避(bi)容易產生晶間腐蝕(shi)的溫(wen)度下(xia)處理(li)。
晶(jing)間腐蝕指腐蝕主要(yao)發(fa)(fa)生在金屬(shu)材料的晶(jing)粒間界區，沿著(zhu)晶(jing)界發(fa)(fa)展(zhan)，即晶(jing)界區溶(rong)解速度遠(yuan)大于晶(jing)粒溶(rong)解速度。
條件
(1) 晶粒和晶界區的(de)組織不同，因而電化學(xue)性(xing)質存在(zai)顯著差異。 -- 內因
(2) 晶(jing)粒和(he)晶(jing)界的差異要在適當的環(huan)境下才能顯露出來。 -- 外因
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