【文章內(nèi)容簡介】 原子百分比 )時 (嚴(yán)重時鉻含量趨近于零 )，在晶界上就形成貧鉻區(qū)，一般貧鉻區(qū)約 105cm寬。 ? 當(dāng)處于適宜的介質(zhì)條件下，就會形成腐蝕原電池， Cr23C6及晶粒為陰極，貧鉻區(qū)為陽極而遭受腐蝕，如圖 39所示 。 雜質(zhì)偏聚或第二相析出理論 ? 對低碳和超低碳不銹鋼，不存在碳化物在晶界析出引起貧鉻的條件。 ? 實驗表明低碳，甚至超低碳不銹鋼，特別是高鉻、鉬鋼．在 650850℃ 受熱時，在強氧化性介質(zhì)中，或其電位處于過鈍化區(qū)時，也發(fā)生晶間腐蝕。 ? 這種晶間腐蝕與 σ相在晶界析出有關(guān)。 σ相是鐵、鉻金屬間化合物，還可溶解部分合金元素鉬，其形成溫度為 600850℃ 。 ? 奧氏體不銹鋼在析出 σ相的溫度區(qū)內(nèi)長時間受熱，會產(chǎn)生由 σ相折出引起的晶間腐蝕。 ? 超低碳 18Cr9Ni鋼，經(jīng) 1050℃ 固溶處理后，在強氧化性介質(zhì)中，發(fā)生的晶間腐蝕，顯然不是碳化物相和 σ相析出引起的。 ? Amigo 等認(rèn)為硅含量對不銹鋼在強氧化性介質(zhì)中晶間腐蝕有影響，見圖 311。 ? 認(rèn)為若晶界上有雜質(zhì)偏析， W(P)％，W(si)％時，在強氧化性介質(zhì)中發(fā)生選擇性溶解也引起晶間腐蝕。 ? AlMgZn合金及含 Mg量較高的 AlMg合金，由于晶界上析出 MgZn2或 Mg5Al8而發(fā)生選擇性溶解，導(dǎo)致這些合金的晶間腐蝕。 鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕 ? 鐵素體不銹鋼晶間腐蝕問題，在 900℃ 以上高溫區(qū)快冷 (淬火或空冷 )易產(chǎn)生晶間腐蝕。 ? 極低碳、氮含量的超純鐵素體不銹鋼也難免產(chǎn)生晶間腐蝕。 ? 在 700800℃ 重新加熱可消除晶間腐蝕。 ? 鐵素體不銹鋼焊后在焊縫金屬和熔合線處易產(chǎn)生晶間腐蝕。 ? 其產(chǎn)生與消除晶間腐蝕傾向的條件及規(guī)律與奧氏體不銹鋼不同，甚至相反。 ? 研究表明鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕的本質(zhì)與奧氏體不銹鋼相同。 ? 晶界上析出鉻的碳化物。 ? 碳在鐵素體不銹鋼中的固镕度遠(yuǎn)比在奧氏體不銹鋼中少，而且碳原子在鐵索體中擴散速度較在奧氏體中約大兩個數(shù)量級。 ? 這使鐵素體不銹鋼甚至自高溫區(qū)快冷時也較易在晶界析出碳化物，形成貧鉻區(qū)。 ? 如采用較慢冷卻速度或中溫退火，鉻由晶內(nèi)向晶界迅速擴散，從而消除貧鉻區(qū)。 ? 引起鐵素體不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的碳化物為 (Cr、 Fe)7C3型。 影響晶間腐蝕的因素 加熱溫度與時間 ? 圖 312表明了 18Cr9Ni鋼晶界析出 Cr23C6 與晶間腐蝕傾向的關(guān)系。 ? 晶間腐蝕傾向與碳化物析出有關(guān)，但二者發(fā)生的溫度與加熱范圍并不完全一致。 ? T750℃ ，不產(chǎn)生晶間腐蝕，這是由于析出的碳化物雖聚集成顆粒狀但不連續(xù)，另外，鉻擴散較快。 ? 600T700℃ ， Cr23C6析出連續(xù)并呈網(wǎng)狀，晶間腐蝕傾向最嚴(yán)重。 ? T600℃ ，鉻和碳擴散速度隨溫度降低而變慢，需長時間才能產(chǎn)生晶間腐蝕傾向。 ? 溫度低于 450℃ 基本不產(chǎn)生晶間腐蝕傾向。 ? 晶間腐蝕傾向敏感性與加熱溫度和時間關(guān)系的曲線，稱為溫度 —時間 —敏化圖，簡稱為 TTS曲線。TTS曲線與合金成分有關(guān)。 ? TTS曲線有助于我們制定正確的不銹鋼熱處理制度及焊接工藝，從而避免產(chǎn)生晶間腐蝕。 ? 檢驗?zāi)撤N鋼材是否有晶間腐蝕傾向，采用敏化處理工藝。 ? 鋼材加熱到晶間腐蝕最敏感的溫度，恒溫處理一定時間，這種處理工藝稱為敏化處理，產(chǎn)生晶間腐蝕傾向最敏感的溫度叫敏化溫度。 ? 如 188不銹鋼最敏感溫度 650700℃ ，產(chǎn)生晶間腐蝕傾向所需要的最短時間為 1~2h。 合金成分 1)碳：奧不銹鋼中碳量愈高，晶間腐蝕傾向愈嚴(yán)重，晶間腐蝕碳臨界濃度為 % 2)鉻：提高不銹鋼耐晶間腐蝕的穩(wěn)定性。鉻含量較高時，允許增加鋼中含碳量。如不銹鋼中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從 18％提高到 22％時，碳含量允許從 ％增到 ％。 3)鎳：增加不銹鋼晶間腐蝕敏感性。可能與鎳降低碳在奧氏體鋼中的溶解度有關(guān)。 4)鈦、鈮：都是強碳化物生成元素，高溫時能形成穩(wěn)定碳化物 TiC及 NbC．減少了碳在回火時的析出，從而防止了鉻的貧化。 防止晶間腐蝕的措施 1)降低含碳量 ? 通過重熔將鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至 ％以下。即使在 700℃ 較長時間回火也不產(chǎn)生晶間腐蝕。 ? AOD法煉制超低碳不銹鋼 [W(C+N)％ ]。 2)加入固定碳的合金元素 ? 加與碳親和力大合金元素，如 Ti、 Nb等，防止晶間腐蝕。 ? 對于含 Ti、 Nb元素的 188不銹鋼，在高溫下使用時，要經(jīng)過穩(wěn)定化處理。 ? 常規(guī)固溶處理后，要在 850900℃ 保溫 14h，然后空冷至室溫，以充分生成 TiC、 NbC。 3)固溶處理 ? 固溶處理能使碳化物不析出或少析出。 ? 對含 Ti、 Nb不銹鋼還要進(jìn)行穩(wěn)定化處理。 4)采用雙相鋼 ? 采用鐵素體和奧氏體雙相鋼有利于抗晶間腐蝕。由于鐵素體在鋼中大多沿奧氏體晶界分布，含鉻量又較高； ? 因此在敏化溫度受熱時，不產(chǎn)生晶間腐蝕。 ? 目前雙相鋼是抗晶間腐蝕的優(yōu)良鋼種。 選擇腐蝕 ? 選擇性腐蝕是指多元合金中較活潑組分或負(fù)電性金屬的優(yōu)先溶解。 ? 只發(fā)生在二元或多元固溶體中，如黃銅脫鋅，銅鎳合金脫鎳，銅鋁合金脫鋁等。 黃銅脫鋅 A 現(xiàn)象與特征 ? 黃銅脫鋅與鋅含量有關(guān) ? W(Zn)15％，一般不脫鋅，但不抗沖蝕；鋅量增加，脫鋅敏感性增加 , W(Zn)30％，黃銅表面由黃色變?yōu)榧t色。 ? 脫鋅有兩種類型：一種是層狀脫鋅，即均勻型脫鋅。一般含鋅量較高的黃銅在酸性介質(zhì)中易產(chǎn)生均勻型說鋅； ? 另一種是塞狀脫鋅。含鋅較低的黃銅在中性、堿性及弱酸性介質(zhì)中，如用做海水熱交換器的黃銅，經(jīng)常出現(xiàn)脫鋅腐蝕現(xiàn)象。 B脫鋅機理 ? 兩種理論。一種認(rèn)為黃銅中的鋅優(yōu)先溶解而殘留銅；另一種認(rèn)為溶解 沉積理論。 ? 溶解 沉積理論， 1)黃銅溶解； 2)Zn2+留在溶液中； 3)銅回鍍在基體上。 ? 黃銅在海水中脫鋅機理 ? 該理論認(rèn)為，脫鋅是鋅、銅 (陽極 )溶解后， Zn2+留在溶液中 Cu2+迅速形成 Cu2Cl2， Cu2Cl2 又分解成 Cu和 CuCl2電化學(xué)過程。 ? Cu2Cl2 → Cu + CuCl2 (310) ? 陽極反應(yīng) Zn → Zn2+ + 2e (311) ? Cu → Cu