Ⅰ 18—8不锈钢产生晶间腐蚀的原因和阻止方法
18-8不锈钢产生晶间腐蚀的原因和阻止方法:
晶间腐蚀出现于某些特殊的合金中,通常当它们在焊接或热处理期间加热到其敏感温度区时即可能会发生晶间腐蚀。
晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。当诸如某些不锈钢合金加热到425-870℃,铬的碳化物即会在晶粒边界析出。导致碳化物附近出现贫铬区同时影响晶界区的钝化性。
在特殊介质中,如硝酸或高温水中,可能出现低铬区的溶蚀现象。晶粒是以一种砂糖似的表面出现的。当用一取样器擦过时,它们很容易被擦掉。不锈钢和镍合金的晶间腐蚀可以通过采用低碳合金、加入碳化物形成元素如钛或铌,或利用稳定化退火来使之避免。晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏,它与一般选择性腐蚀不同之处在于,腐蚀的局部性是显微尺度的,而宏观上不一定是局部的。晶界上优先腐蚀,虽然外观上保持着金属光泽,但晶粒间渐渐失去联系以致晶粒脱落。
晶间腐蚀的影响因素:金属的化学成分和金相组织。含碳量愈高,愈易产生晶间腐蚀。铁素体的存在可以防止晶间腐蚀,但晶粒度过大则会加速晶间腐蚀。焊前钢材的受热情况,若钢材受过550~850℃的预热,则易发生晶间腐蚀。焊接、使用过程中存在应力。在中等氧化性环境中易产生晶间腐蚀。
为此,应选用稳定性好的低碳不锈钢,极低含碳量和较高钛、铌、钽、锆含量的焊接材料,但该种焊缝强度低且易产生热裂。
Ⅱ 不锈钢材料的点腐蚀
是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。
晶间腐蚀:晶粒间界是内结晶学取向不同的晶粒间紊乱容错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀,大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。
缝隙腐蚀:是局部腐蚀的一种形式,它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成,例如,在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。
Ⅲ 奥氏体不锈钢晶间腐蚀
产生晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完回全消失,这答是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上,在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于10~12%。当温度升高时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小,约为0.02%~0.03%,而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值,故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物,如(CrFe)23C6等。
数据表明,铬沿晶界扩散的活化能力162~252KJ/mol,而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol,即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小,内部的铬来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界的铬的质量分数低到小于12%时,就形成所谓的“贫铬区”,在腐蚀介质作用下,贫铬区就会失去耐腐蚀能力,而产生晶间腐蚀。