晶間腐蝕是一種選擇性的腐蝕破壞，它與一般選擇性腐蝕不同，腐蝕不是從局部外表面開始的，而是集中發生在金屬的晶界區，因此稱做晶間腐蝕。發生這種類型腐蝕之后，有時從外觀上不易察覺出來，但由于晶界區因腐蝕已遭到破壞，材料強度幾乎完全喪失，嚴重者可失去金屬聲，這時每個晶粒實際上已接近分離，稍經受力即沿晶界斷裂，甚至會成為粉末。所以晶間腐蝕是一種危害性很大的腐蝕破壞。

  晶間腐蝕在鉻鎳、鉻錳氮等奧氏體久久99國產精品久久99果凍傳媒:不銹鋼管與高鉻鐵素體不銹鋼管中均可發生，兩者表現形式雖相同，但其機理不完全一樣。

  奧氏體不銹鋼在450～850℃區間受熱后，原來固溶在奧氏體中的碳與鉻結合，在奧氏體晶界以Cr₂₃C₆碳化物的形式析出，造成了晶界區的奧氏體貧鉻，即鉻降到不銹鋼耐蝕所需要的最低含量以下，從而使腐蝕集中在晶界的貧鉻區。貧鉻區的厚度為10～41nm。貧鉻區成為微陽極，Cr₂₃C₆和其余奧氏體區成了微陰極，于是構成了腐蝕微電池。這就是通常所說的奧氏體不銹鋼晶界腐蝕的貧鉻論。

 消除鉻鎳奧氏體不銹鋼管因Cr₂₃C₆析出所造成的晶間腐蝕的方法，有如下幾種。

   ①. 采(cai)用高溫1050～1100℃固(gu)溶處(chu)理，將鉻(ge)的(de)碳化物全部(bu)溶解在奧(ao)氏(shi)體中(zhong)，然后水淬(cui)，將奧(ao)氏(shi)體固(gu)定下來。但這通常只適用于不(bu)再焊(han)接的(de)鋼。

   ②. 生產超低碳（C含量＜0.03％）不銹鋼，使Cr₂₃C₆無從析出。

   ③. 改變析出的碳化物類型。最常用的方法是向鋼中加入強碳化物形成元素，如Ti、Nb等。由于這些元素與碳的結合力比鉻大得多，因此，當這些元素的量足夠時只會形成TiC或NbC 等穩定型碳化物，不再會出現Cr₂₃C₆。而且TiC或NbC在1050℃以下不溶于奧氏體，這就排除了在低溫形成Cr₂₃C₆的可能性，從而就消除了由于Cr₂₃C₆析出所造成的晶間腐蝕。一般含有Ti、Nb這類元素的鋼稱為穩定化鋼。實踐證明，為避免奧氏體鋼產生晶間腐蝕，加入Ti或Nb的量顯然取決于鋼中的碳含量，它們在鋼中的含量應分別為

     0.8% ≥ [Ti] ≥ 5([C]-0.02)   (3-1)

     1.0% ≥ [Nb] ≥ 10[C]-0.02)   (3-2)

  式中，［C］為鋼的總碳量；0.02為可溶解于奧氏體而不形成碳化物的那一部分碳。需要指出，以Ti、Nb等元素穩定化的鋼，必須再經穩定化熱處理才能保證無晶間腐蝕。穩定化熱處理的工藝為：850～880℃保溫5～6h后空冷。這樣處理的目的就是讓Cr₂₃C₆型碳化物溶解，而讓TiC或NbC充分析出。

   ④. 改變晶界上碳化鉻析出的數量及分布狀態。欲達此目的，可有兩種途徑：一是調整鋼的化學成分，使鋼成為奧氏體鐵素體雙相組織；二是把鋼預先進行冷形變。當鋼為γ＋δ雙相組織時，如鋼在450～850℃受熱，則Cr₂₃C₆碳化物首先在δ／γ相界處的δ鐵素體一側析出，并且呈分散的點狀，這樣，就減少了在奧氏體晶界析出的Cr₂₃C₆的量。同時，由于鉻在δ鐵素體中的擴散系數要比在奧氏體中的擴散系數大10³倍，所以不至于在8鐵素體內Cr₂₃C₆析出的周圍造成貧鉻區。這樣，就降低了晶間腐蝕傾向。把鋼預先進行冷形變，就可使Cr₂₃C₆沿滑移帶析出。這樣，也使得奧氏體晶界上析出的Cr₂₃C₆數量減少及分布不連續，從而也就降低了晶間腐蝕傾向。

  鐵素(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有(you)時也可產生晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)，但(dan)(dan)避免這(zhe)種(zhong)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)熱處理工藝(yi)恰好與奧氏(shi)體鋼(gang)相反。研(yan)究指出(chu)，鐵素(su)(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)自900℃以(yi)上急速(su)水(shui)(shui)冷(leng)后，很容易(yi)遭受晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)；這(zhe)種(zhong)易(yi)受晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)狀態（敏化態）經過650～850℃加熱后，便可消除(chu)。但(dan)(dan)奧氏(shi)體鋼(gang)和鐵素(su)(su)體鋼(gang)發生晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)以(yi)及(ji)消除(chu)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)處理如此不(bu)同，是由(you)于(yu)(yu)(yu)C及(ji)N在(zai)α中(zhong)(zhong)的(de)(de)固(gu)(gu)溶度遠小于(yu)(yu)(yu)在(zai)γ中(zhong)(zhong)的(de)(de)固(gu)(gu)溶度，加上C及(ji)N在(zai)α晶(jing)(jing)(jing)界(jie)吸(xi)附(fu)趨勢大，易(yi)在(zai)α晶(jing)(jing)(jing)界(jie)析(xi)出(chu)碳(tan)(tan)化鉻(ge)，因而(er)形成(cheng)貧鉻(ge)區(qu)引起晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。碳(tan)(tan)化鉻(ge)在(zai)α晶(jing)(jing)(jing)界(jie)的(de)(de)析(xi)出(chu)，用(yong)一(yi)(yi)般的(de)(de)水(shui)(shui)冷(leng)無法(fa)抑制，這(zhe)是一(yi)(yi)方(fang)面；另一(yi)(yi)方(fang)面，由(you)于(yu)(yu)(yu)Cr在(zai)α中(zhong)(zhong)的(de)(de)擴散較在(zai)γ中(zhong)(zhong)擴散來得快，因而(er)在(zai)650～850℃短時加熱即可消除(chu)貧鉻(ge)區(qu)，從而(er)消除(chu)了晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。

  晶間腐蝕是沿晶粒界面所產生的局部腐蝕，受焊接使用的高溫Cr₂₃C₆在晶界析出，而在其近旁的貧鉻部位產加熱，鉻碳化物產生選擇性的腐蝕。

  晶間腐蝕是在結晶粒界進行的局部腐蝕。腐蝕在內部進行時會使結晶顆粒紛紛脫落。不銹鋼管的基體是鐵中含有鉻的合金，而碳和鉻具有易結合的性質，在高溫加熱時，碳化鉻（Cr₂₃C₆）在結晶粒界上析出，使這個碳化鉻的周圍變成“貧鉻”狀態。根據環境情況，在“貧鉻”的部位，有選擇性地被腐蝕，稱為晶間腐蝕，如圖3-5所示。

  焊接時，在(zai)(zai)熱(re)影響區(qu)引起碳(tan)化鉻(ge)(ge)(ge)在(zai)(zai)結(jie)晶(jing)粒界(jie)上析出(chu)，稱為敏化。碳(tan)化鉻(ge)(ge)(ge)析出(chu)后，在(zai)(zai)其(qi)近旁的(de)(de)結(jie)晶(jing)粒界(jie)上的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)“被減少(shao)”，在(zai)(zai)碳(tan)化物近旁其(qi)含(han)鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)有可能“貧(pin)”到臨界(jie)含(han)鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)以下(xia)。由于結(jie)晶(jing)粒內部(bu)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)擴散，使“貧(pin)鉻(ge)(ge)(ge)”部(bu)位(wei)得到鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)補(bu)充(chong)。只是在(zai)(zai)碳(tan)化物近旁，因鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)減少(shao)到不能保持耐腐蝕性，就會發生晶(jing)間腐蝕。

  敏化可用加熱溫度和加熱時間的關系（TTS曲線）來表示。奧氏體型不銹鋼的代表鋼種06Cr19Ni10（304）的敏化情況如圖3-6所示。敏化的溫度區域在550～800℃，在這個溫度區間加熱時間過長或從高溫緩慢地冷下來也會發生敏化。

  鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)型(xing)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)管和奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)管不同的(de)是(shi)，從(cong)(cong)850℃以(yi)上(shang)開始冷(leng)卻時(shi)，容(rong)易造成(cheng)晶(jing)間腐(fu)蝕。這(zhe)是(shi)因為碳化鉻(ge)及氮化物析出(chu)非常(chang)迅速的(de)緣故。鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)中，鉻(ge)的(de)擴(kuo)散比奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中鉻(ge)的(de)擴(kuo)散要快(kuai)。所以(yi)如果在碳化鉻(ge)析出(chu)溫度區域(yu)上(shang)短時(shi)間加(jia)熱，或者是(shi)從(cong)(cong)高(gao)溫緩慢(man)地冷(leng)卻下來，在“貧鉻(ge)”部位上(shang)，鉻(ge)能很快(kuai)得到補(bu)充，使用時(shi)就不會產生結晶(jing)粒(li)界(jie)腐(fu)蝕。為了防止結晶(jing)粒(li)界(jie)腐(fu)蝕，通常(chang)采取(qu)下述三項(xiang)措(cuo)施(shi)。

  ①. 固溶化(hua)熱處(chu)理(li)時急(ji)劇冷卻(que)，以抑制碳化(hua)鉻的析(xi)出。

   ②. 降低碳含量（選取鋼種的0.030%)。[C]≤0.030%

   ③. 添加鈦（Ti）或鈮(ni)(ni)（Nb）：鈦或鈮(ni)(ni)和碳的結合力，比鉻(ge)和碳的結合力強，易在顆粒(li)內部均勻析(xi)出碳化(hua)鈦或碳化(hua)鈮(ni)(ni)，由此抑制碳化(hua)鉻(ge)在晶(jing)界下(xia)的析(xi)出。