奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕及其試驗方法
admin晶間腐蝕：局部腐蝕的一種，沿著金屬晶粒間的分界面向內部擴展的腐蝕。
圖1晶界析出及腐蝕電極示意圖
以晶間腐蝕為起源，在應力和腐蝕介質的共同作用下，可使不銹鋼由晶間腐蝕轉變為應力腐蝕開裂。
0Cr18Ni9與1Cr18Ni9Ti、00Cr18Ni10N、00Cr19Ni10的化學成分比較見表1（參考標準GB4239-1991不銹鋼和耐熱鋼冷軋鋼帶）。
含量%
Mn
Cr
國內牌號
牌號
304
5
17.00
8.00
1Cr18Ni9Ti
5
17.00
8.00
Ti：5（C%-0.02%）-0.80
304LN
-0.03
-2.00
17.00
8.50
0.12-0.22
304L
-0.03
-2.00
18.00
8.00
00Cr17Ni14Mo2
-0.03
-2.00
-1.00
-0.035
-0.030
12.00-15.00
00Cr17Ni13Mo2N
-0.03
-2.00
-1.00
-0.035
-0.030
10.50-14.50
鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性能的最基本元素，使其有耐腐蝕性能。在氧化性介質中，鉻能使鋼的表面很快形成一層實際為腐蝕介質不能透過和不溶解的富鉻的氧化膜，這層氧化膜很致密，并與金屬基本結合得很牢固，保護鋼免受外界介質進一步氧化浸蝕（鈍化的機理）；鉻還能有效地提高鋼的電極電位，當含鉻量不低于12%原子時，可使鋼的電極電位發生突變，由負電位升到正的電極電位，可顯著提高鋼的耐蝕性。
氮在不銹鋼中有和鎳相似的作用。
鈦和鈮可防止不銹鋼的晶間腐蝕，鋼中加入鈦或鈮，就能使鋼中的碳首先與鈦或鈮形成碳化物，而不與鉻形成碳化物，從而保證晶界附近不致因貧鉻而產生晶間腐蝕，提高不銹鋼抗晶間腐蝕的能力，并改善鋼的焊接性能，鈦或鈮的加入量要根據含碳量而定，一般為鈦的加入量為含碳量的5倍，鈮為碳的8倍。
經以上分析可知，幾乎所有奧氏體不銹鋼（非超低碳不銹鋼）都有晶間腐蝕傾向，若要避免不銹鋼晶間腐蝕可以從以下幾個方面著手：
2)降低碳的含量，選用超低碳的不銹鋼，如00Cr18Ni10N、00Cr19Ni10、00Cr17Ni14Mo2、00Cr17Ni13Mo2N等，從根本上減弱形成碳鉻化合物的機會，從而消除晶間腐蝕。
4)進行固溶處理，焊后，將奧氏體不銹鋼的焊接接頭重新加熱至1050～1100℃，此時碳又重新溶人奧氏體中，然后急速冷卻，便可得到穩定的奧氏體組織，消除貧鉻區。這種方法叫固溶處理。固溶處理的缺點是，如果焊接接頭需要在危險的溫度區工作，則仍不可避免地會形成貧鉻區。
6)采用雙相組織，在焊縫中加入鐵素體形成元素，如鉻、硅、鋁、鉬等，以使焊縫形成奧氏體加鐵素體的雙相組織，會大大提高抗晶間腐蝕的能力。其次鋼中的合金元素是形成雙相組織的主要因素。
表2我國不銹鋼晶間腐蝕標準試驗方法
名稱
不銹鋼10%草酸浸蝕試驗方法
不銹鋼硫酸-硫酸鐵腐蝕試驗方法
不銹鋼65%硝酸腐蝕試驗方法
不銹鋼硝酸-氫氟酸腐蝕試驗方法
不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕試驗方法
本方法適用于檢驗奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的篩選試驗。試樣在10%草酸溶液中電解浸蝕后，在顯微鏡下觀察被浸蝕表面的金相組織以判定是否需要進行硫酸-硫酸鐵、65%硝酸、硝酸-氫氟酸以及硫酸-硫酸銅等長時間熱酸試驗。
2.2電流表030A范圍
2.4陰極不銹鋼圓柱筒件，或最好用1qt(夸脫)（0.946L）的不銹鋼燒杯。
2.6冶金顯微鏡在250500倍數檢查侵蝕顯微結構。
2.8電解液乙二酸，試劑級，10%溶液，使用的電解浸蝕裝置見圖3.
試驗時試樣為陽極。浸蝕電流密度為1A/cm2。浸蝕時間為90秒。浸蝕溶液溫度為200～500C。
圖4一類臺階狀結構（500）
圖5二類雙重結構（250）
圖6三類溝槽結構（500）
圖7四類孤立的鐵氧體（500）
圖8五類枝狀晶間溝槽（250）
圖9六類端粒剝蝕I（500）
圖10七類端粒剝蝕II（500）（更加集中的端粒剝蝕）
具體測試項目：
晶間腐蝕檢測
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