氯離子對(duì)不銹鋼腐蝕的機(jī)理-資料下載頁(yè)
2025-08-09 13:02本頁(yè)面
【正文】 論是奧氏體不銹鋼晶間腐蝕主要理論。從相圖得知，不銹鋼中碳在奧氏體里的固溶度隨著溫度的升高而增加，500～700℃時(shí)，％。奧氏體不銹鋼經(jīng)固溶處理快速冷卻后，奧氏體中的碳處于過(guò)飽和狀態(tài)。當(dāng)這種鋼在敏化溫度范圍(427～816℃)內(nèi)受熱時(shí)，奧氏體中過(guò)飽和的碳會(huì)迅速地向晶界擴(kuò)散,在晶界上,碳消耗了晶界周圍的鉻，與鉻形成鉻的碳化物，由于鉻的擴(kuò)散速度太慢而得不到及時(shí)的補(bǔ)充，結(jié)果在晶界周圍形成嚴(yán)重的貧鉻區(qū)（圖3）。1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼的貧鉻區(qū)的寬度約為2000┱左右，％,亦即低于鈍化所需要的含鉻量。貧鉻區(qū)和晶粒本身的電化學(xué)性能的差異，使貧鉻區(qū)（陽(yáng)極）和處于鈍化態(tài)的基體（陰極）之間建立起一個(gè)具有很大電位差的活化鈍化電池。貧鉻區(qū)的小陽(yáng)極和基體的大陰極構(gòu)成腐蝕電池，使貧鉻區(qū)受到晶間腐蝕。同樣,由于晶界區(qū)析出σ相而引起的晶界貧鉻區(qū)，也可用貧鉻理論來(lái)進(jìn)行解釋。貧鉻理論適用于在弱氧化性介質(zhì)中發(fā)生的晶間腐蝕。 不銹鋼在強(qiáng)氧化性介質(zhì)（如在含六價(jià)鉻離子的硝酸溶液）中的腐蝕電位處于過(guò)鈍化電位區(qū)。有些敏化態(tài)的不銹鋼不易產(chǎn)生晶間腐蝕，而固溶態(tài)的不銹鋼卻產(chǎn)生晶間腐蝕，這顯然不能用貧鉻理論來(lái)解釋。固溶態(tài)的不銹鋼之所以產(chǎn)生晶間腐蝕，主要原因是在晶界上發(fā)生雜質(zhì)元素或析出相的選擇性溶解。 鐵素體不銹鋼也會(huì)發(fā)生晶間腐蝕，但敏化處理和避免這種類型腐蝕的熱處理制度則與奧氏體不銹鋼相反。鐵素體不銹鋼從925℃以上快冷后對(duì)晶間腐蝕敏感,但經(jīng)650～815℃短時(shí)間回火后，便可消除這種敏感性。在鐵素體不銹鋼的焊接件與奧氏體不銹鋼焊接件上產(chǎn)生的晶間腐蝕的部位也有所不同。前者產(chǎn)生于緊靠焊縫部位,后者則產(chǎn)生于距焊縫較遠(yuǎn)的部位。這主要是由于在鐵素體不銹鋼的晶界上，碳化鉻的析出速度很快，一般的冷卻速度無(wú)法抑制這種析出。由于鉻在鐵素體不銹鋼的擴(kuò)散速度較快，所以通過(guò)緩冷或回火可以消除貧鉻現(xiàn)象。 評(píng)定試驗(yàn) 中國(guó)已制定了評(píng)定不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了五種晶間腐蝕試驗(yàn)方法：①10％草酸浸蝕法，它是通過(guò)觀察不銹鋼的顯微組織，將晶界的狀態(tài)進(jìn)行分類評(píng)定的試驗(yàn)方法。②硫酸硫酸鐵試驗(yàn)法,它是將奧氏體不銹鋼在硫酸硫酸鐵溶液中煮沸試驗(yàn)后，以腐蝕率來(lái)評(píng)定晶間腐蝕傾向；③65％硝酸試驗(yàn)法，它是將奧氏體不銹鋼浸在65％硝酸溶液中煮沸試驗(yàn)后,以腐蝕率來(lái)評(píng)定晶間腐蝕傾向的試驗(yàn)方法；④硝酸氫氟酸試驗(yàn)法，它是將奧氏體不銹鋼浸在70℃的10％硝酸3％氫氟酸溶液中試驗(yàn)，以腐蝕率來(lái)評(píng)定晶間腐蝕傾向的方法，適用于含鉬的奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕傾向；⑤硫酸硫酸銅試驗(yàn)法,適用于檢驗(yàn)奧氏體不銹鋼在加銅屑的硫酸硫酸銅溶液中煮沸試驗(yàn)后,觀察試樣彎曲部分的表面是否有晶間腐蝕裂紋，以評(píng)定晶間腐蝕傾向。這五種方法各有不同特征，因此在試驗(yàn)時(shí)，要視不同情況加以采用。 防止措施 晶間腐蝕的防止措施有：①改變介質(zhì)的腐蝕性；②采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┮员M量避免金屬或合金在不適宜的溫度受熱，或在可能條件下重新進(jìn)行固溶處理或其他合適的熱處理工藝；③采用低碳和高純的不銹鋼或合金，把碳、氮等含量降到合理水平；④在不銹鋼中添加鈦、鈮等強(qiáng)碳化物形成元素，形成碳化鈦和碳化鈮，以減少晶界貧鉻現(xiàn)
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