304不锈钢的晶间腐蚀行为研究
不锈钢材料发生晶间腐蚀的机理
不锈钢材料发生晶间腐蚀的机理
不锈钢材料发生晶间腐蚀的机理称为晶间腐蚀（Intergranular corrosion）或称为析出相腐蚀（Precipitation corrosion），是指不锈钢在一定的条件下，沿晶界发生的腐蚀现象。
晶间腐蚀的机理主要与不锈钢中的铬元素有关。
不锈钢中的铬与钢中的碳结合形成的碳化物是不稳定的，容易析出。
在焊接、加热或长时间高温暴露的条件下，不锈钢材料的晶界附近的铬会与碳结合形成碳化物沉淀，从而使晶界处失去铬的保护，形成铬耗尽区。
铬耗尽区缺乏足够的铬来形成保护性氧化膜，使晶界处的金属暴露在腐蚀介质中，容易受到腐蚀。
晶间腐蚀一般发生在晶界周围数晶粒宽度的范围内，导致晶界处出现腐蚀溝槽。
晶间腐蚀还可能导致不锈钢材料的机械性能下降，甚至导致脆性断裂。
晶间腐蚀的机理还与其他因素有关，例如含有其他腐蚀元素（如硫、硅等）的腐蚀介质、不锈钢材料的微观组织和热处理状况等。
为了避免不锈钢材料的晶间腐蚀，可以采取以下措施：
1. 选择合适的不锈钢材料，避免含有容易析出碳化物的元素；
2. 控制加热和焊接过程中的温度，避免过高的温度导致铬的析出；
3. 采用合适的热处理方法，消除晶界附近的铬耗尽区；
4. 使用合适的腐蚀抑制剂或选择抗晶间腐蚀的不锈钢材料。
Super304H奥氏体不锈钢晶间腐蚀的研究进展
１晶间腐蚀机理 目前，晶间腐蚀的机理主要有“贫化理论”和 “晶间区偏析杂质或第二相选择性溶解理论”∽ｊ。
界技术，以大幅提高机组的发电效率。１３本住友金
属于２０世纪８０年代率先开发了Ｓｕｐｅｒ３０４Ｈ（１８Ｃｒ．
９Ｎｉ－３Ｃｕ．Ｎｂ—Ｎ）奥氏体耐热不锈钢（以下简称ｓｕ． ｐｅｒ３０４Ｈ钢）作为超超临界机组过热器和再热器管
所提高，但是ｃ含量对晶间腐蚀的影响比Ｎｂ大，ｃ
万方数据
・３６・
特殊钢
第３４卷
钢管成型工艺上的差别主要体现在双固溶法参数设 置上；传统工艺中，ＴＰ３０４Ｈ钢管软化处理温度在
９００一ｌ
析出的温度大致为９００～９５０ ｏＣ，而Ｍ：，Ｃ。在８００～
８５０
ｑＣ析出最快。但对Ｓｕｐｅｒ３０４Ｈ钢，高温处理为
０００℃，固溶处理温度１
ｓｉｏｎ
ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｕｐｅｒ３０４Ｈ ｓｔｅｅｌ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉＳ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｍｅｃｈ． ａｎｉｓｍ，ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｌｌｏｙ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ Ｎｂ／Ｃ，ｄｏｕｂｌｅ ｓｏｌｉｄ．ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．ｗｅｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ６００—７００℃ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｇｉｎｇ ｏｎ ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｔｅｅｌ．ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｓｅｎ． ｓｉｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｐｅｒ３０４Ｈ ｓｔｅｅｌ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｕｐｅｒ３０４Ｈ ｓｔｅｅｌ ｉＳ ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．
304晶间腐蚀标准
"304 晶间腐蚀标准" 通常是指不锈钢材料304（UNS S30400）在晶间腐蚀（Intergranular Corrosion）方面的标准测试或规范。
晶间腐蚀是一种在不锈钢材料中常见的腐蚀形式，它主要发生在晶界附近，可能导致材料的失效。
以下是一些可能与304 不锈钢晶间腐蚀有关的标准和测试方法：
1. ASTM A262：ASTM 国际组织发布了一系列与不锈钢晶间腐蚀相关的标准，其中包括ASTM A262。
ASTM A262 包括一系列不同的实验方法，用于评估不锈钢的晶间腐蚀敏感性。
这些方法通常涉及将样品在一定的条件下进行测试，以评估晶间腐蚀的程度。
2. ASTM G28：ASTM G28 是一种针对不锈钢晶间腐蚀的试验方法，特别适用于铬镍型不锈钢，如304 不锈钢。
该方法涉及在酸性溶液中测试样品，以检测晶间腐蚀敏感性。
3. NACE MR0175 / ISO 15156：这是一项与油气工业相关的标准，它规定了用于材料选择和腐蚀控制的要求。
如果不锈钢304 将用于油气工业应用，可能需要遵循NACE MR0175 或ISO 15156 的相关规范，以确保其抗晶间腐蚀性能。
请注意，具体的标准和测试方法可能会根据特定应用、国家或行业有所不同。
304不锈钢晶间腐蚀的研究
３０４不锈钢使一种 应 用 十 分 广 泛 的 金 属 材 料,其 耐 腐 蚀 性、耐热性、焊接性 等 方 面 的 性 能 表 现 优 越,在 石 油 化 工、建 筑材料、冶金机械 等 方 面 的 应 用 比 较 广 泛,是 当 前 工 业 制 造 行业应用的主要钢种之一.３０４不锈钢为了保证其 耐腐 蚀性 能,其中含有超过 １８％ 的 铬 元 素 和 超 过 ８％ 的 镍 元 素,其 中 镍元素使钢晶体 机 构 发 生 变 化,构 成 奥 氏 体 晶 体 结 构,进 而 使 铬 元 素 钝 化 机 理 得 到 改 善 ,提 高 晶 间 抗 腐 蚀 能 力 .
现象出现,进而避免出现晶 间 腐 蚀 现 象 . [３] 在 不 锈 钢 中 加 入 稳定元素后,需要 对 其 实 行 稳 定 热 处 理,进 而 析 出 稳 定 元 素 中的钛和铌元素,使 碳 元 素 固 定,降 低 其 在 后 续 敏 化 时 出 现 的碳化铬等现象.
２．２ 进 行 固 溶 淬 火 处 理 固溶淬火处理就是使不锈钢加热至１０５０℃,之后 迅速 冷 却,其能够在极短 时 间 内 利 用 敏 化 温 度,将 温 度 下 降 至 低 于 ４００℃,并到室温温 度,使 碳 化 铬 不 会 被 析 出,这 样 能 够 使 材 料晶间敏感性下降.３０４不锈钢的原材料需要在固溶 淬火 处 理后才能够交付到实际工程中应用.
当前应用比较多的金属材料.但是,不锈钢也会发生晶间腐蚀现象,本文以３０４不锈钢晶间腐蚀作为研究对象,首先对 晶间 腐 蚀 进 行 了 阐 述 ,其 次 提 出 了 一 些 防 腐 措 施 ,希 望 能 够 提 高 ３０４ 不 锈 钢 应 用 率 .
关 键 词 :３０４ 不 锈 钢 ;晶 间 腐 蚀 ;合 金 【中 图 分 类 号 】TG１７２．６ 【文 献 标 识 码 】A 【文 章 编 号 】１６７４－３７３３(２０２０)０３－０１９４－０１
不锈钢晶间腐蚀
《材料腐蚀与防护》结课作业304奥氏体不锈钢的晶间腐蚀报告班级：成型1303班：旭男学号：********304奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢，钢中含Cr约18%、含Ni约8%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。
它是一种很常见的不锈钢材料，业也叫做18/8不锈钢。
奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，具有良好的易切削性。
304奥氏体不锈钢的防锈性能比200系列的不锈钢材料要强，密度为7.93 g/。
它在耐高温方面也比较好，最高可承受1000℃～1200℃。
它具有优良的耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能，加工性能好且韧性高，被广泛应用。
适用于食品的加工储存、家庭用品、汽车配件、医疗器具、化学建材，农业船舶部件等。
304奥氏体不锈钢中最为重要的元素是Ni和Cr，但是又不仅限于这两种元素。
对于304奥氏体不锈钢来说，其成分中的Ni元素十分重要，直接决定着它的抗腐蚀能力。
它正是因为有足够含量的铬，其保护性氧化膜是自愈性的。
当其薄膜破坏时，重新形成新的保护性氧化薄膜。
致使它能进行机械加工也不失去抗氧化性能。
然而当金属含铬量不够或某些原因造成不锈钢晶界贫铬，就不能形成保护性氧化膜。
这就说明不锈钢之所以不锈，关键在于要有足够的铬和足够的氧。
此外，Ni与Cr配合，在不锈钢中发挥着重要作用。
Ni在不锈钢中的主要作用在于其改变了钢的晶体结构，形成奥氏体晶体结构，从而改善和加强Cr 的钝化机理，其抗晶间腐蚀能力得到提高。
304、347、321钢的化学成分表格1(%)奥氏体不锈钢在许多介质环境中容易发生晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等腐蚀类型。
在其中加入不同元素可得到不同特性，加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀，降低C含量或加入Ti和Nb可减少晶间腐蚀倾向，加Ni 和Cr可改善高温抗氧化性和强度，加Ni改善抗应力腐蚀性能。
我查阅了晶间腐蚀的相关资料，因为以前在《金属学与热处理》里接触过晶间腐蚀，而且在《材料腐蚀与防护》的课堂上，自己对晶间腐蚀也更感兴趣。
304不锈钢晶间腐蚀及其防护技术的研究的开题报告
304不锈钢晶间腐蚀及其防护技术的研究的开题报告题目：304不锈钢晶间腐蚀及其防护技术的研究背景及意义：304不锈钢是一种常用的不锈钢材料，广泛应用于化工、石油、制药等领域。
然而在某些环境下，304不锈钢存在着晶间腐蚀的问题，即在晶界处形成的腐蚀痕迹，会导致材料的机械性能下降、甚至断裂，严重影响到设备的安全运行。
因此，对于304不锈钢晶间腐蚀问题的研究具有重要的实际意义。
通过研究晶间腐蚀的机理，探索有效的防腐措施，可为工业生产中的不锈钢材料应用提供科学的指导和技术支持。
研究内容：本研究旨在探究304不锈钢晶间腐蚀的机理，研究常见的防腐措施及其效果，并对新的防腐技术进行探索和研究。
具体包括以下内容：1. 304不锈钢晶间腐蚀的机理分析：通过实验和理论推导，深入探究晶间腐蚀的机理，认识不同环境因素对晶间腐蚀的影响。
2. 常见的防腐措施及其效果分析：分析目前工业生产中常用的防腐措施，如利用缓蚀剂、防锈涂料等，探究其防腐效果、使用寿命等问题。
3. 新的防腐技术研究：通过文献调研和实验研究，探索新的防腐技术，如利用纳米材料、化学法等等，对于防腐材料的研究和开发提供新的思路和方向。
研究方法：1. 实验研究：采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等技术手段，对不锈钢材料进行形态和成分的分析和表征。
2. 模拟实验：通过模拟实验方法，研究不同环境条件下晶间腐蚀的变化，并对不同的防腐措施进行比较和评价。
3. 数值模拟：使用有限元模拟等方法，对不锈钢材料进行力学性能分析和晶间腐蚀条件下的材料断裂模拟等研究。
预期成果：1. 探究304不锈钢晶间腐蚀的机理及主要影响因素。
2. 分析不同防腐措施及其效果，为工业生产中的材料选择提供科学的指导和技术支持。
3. 发现新的防腐技术，为工业生产中的材料研发提供思路和方向。
4. 提出针对304不锈钢晶间腐蚀问题的可行的防腐方案，为工业生产提供保障。
304不锈钢在溶液中腐蚀行为的研究.
2.1 仪器与试剂....................................................................................................... 6 2.2 实验方法.......................................................................................................... 6 2.2.1 304 不锈钢的预处理..................................................................................... 6 2.2.2 NaCl 浓度的影响...........................................................................................6 2.2.3 温度的影响................................................................................................... 6 2.2.4 不同阳离子的影响....................................................................................... 7 2.2.5 卤素离子的影响........................................................................................... 7 2.2.6 酸根离子的影响........................................................................................... 7 2.2.7 缓蚀剂的影响............................................................................................... 7
过流部件304不锈钢生锈腐蚀分析
过流部件304不锈钢生锈腐蚀分析工业应用304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。
304不锈钢是一种很常见的不锈钢，业内也叫做18/8不锈钢，过流部件304不锈钢材料材质出现生锈现象，可能有以下几个原因：氯离子在电厂、洗煤厂等工况中，水泵等与海水接触的过流部件常常因为磨损问题造成检修，这主要是因为过流部件使用的是不锈钢或者低碳钢材质。
而这两种材质在于海水接触中，由于氯离子广泛存在，不锈钢在氯离子存在下的环境中，腐蚀很快，甚至超过普通的低碳钢。
所以对不锈钢的使用环境有要求，而且需要经常擦拭，除去灰尘，保持清洁干燥。
美国有一个例子：某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液，该容器已使用近百余年，上个世纪九十年代计划更换，因橡木材料不够现代，采用不锈钢更换后16天容器因腐蚀泄漏。
可见不锈钢材质的过流部件不适合用在与食盐/海水/海风/土壤等介质中。
解决这一问题，可以使用正美豪耐磨防腐聚氨酯喷涂材料，对不锈钢表面进行耐磨防腐防护，同时可以采取普通碳钢再喷涂正美豪耐磨防腐聚氨酯涂料形成耐磨、耐腐蚀涂层，可以取代不锈钢的使用，这样不仅可以增加过流部件的耐腐蚀性能，还可以大大的减少制造成本、检修费用等相关成本。
固溶处理合金元素没有溶入基体，致使基体组织合金含量低，抗蚀性能差。
这也是不锈钢材料容易被腐蚀的原因之一。
这是不锈钢制作工艺中存在的问题，同时也是无法避免的问题，如果想要解决这一问题，可能要耗费大量的成本、工艺。
晶间腐蚀这种不含钛和铌的材料有晶间腐蚀的倾向。
加入钛和铌，再配以稳定处理，可以减少晶间腐蚀。
在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能，使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。
代表性能的有13铬钢，18-8铬镍钢等高合金钢。
从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。
304不锈钢在溶液中腐蚀行为的研究.
3.1 不同浓度 NaCl 对不锈钢的腐蚀行为的影响及其机理................................9 3.2 不同温度 NaCl 溶液对不锈钢的腐蚀行为的影响及其机理......................10
引 言............................................................................................................................ 1
第一章：文献综述.................................................................................................. 2
304 不锈钢在溶液中腐蚀行为的研究
目录
摘要.............................................................................................................................Ⅰ
abstract......................................................................................................................Ⅱ
3.3 不同阳离子对不锈钢的腐蚀行为的影响及其机理.................................... 11 3.4 卤素离子对不锈钢的腐蚀行为影响及其机理............................................ 12 3.5 不同根离子对不锈钢的腐蚀行为影响及其机理......................................... 14 3.5.1 SO42-浓度对不锈钢腐蚀行为影响及其机理............................................. 14 3.5.2 NO3-浓度对不锈钢腐蚀行为影响及其机理.............................................. 14 3.5.3 SO42-和 NO3-对不锈钢腐蚀行为影响的比较............................................ 15 3.6 缓蚀剂对不锈钢的腐蚀行为影响及其机理................................................ 16 3.6.1 硫脲对不锈钢在水溶液中的腐蚀行为影响及机理................................. 17 3.6.2 钼酸钠对不锈钢在水溶液中的腐蚀行为影响及机理............................. 18 3.6.3 硫脲和钼酸钠对不锈钢影响的对比......................................................... 19
304 不锈钢 晶间腐蚀
创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*《材料腐蚀与防护》结课作业304奥氏体不锈钢的晶间腐蚀报告班级：成型1303班姓名：赵旭男学号：20132336304奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢，钢中含Cr 约18%、含Ni约8%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。
它是一种很常见的不锈钢材料，业内也叫做18/8不锈钢。
奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，具有良好的易切削性。
304奥氏体不锈钢的防锈性能比200系列的不锈钢材料要强，密度为7.93 g/。
它在耐高温方面也比较好，最高可承受1000℃～1200℃。
它具有优良的耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能，加工性能好且韧性高，被广泛应用。
适用于食品的加工储存、家庭用品、汽车配件、医疗器具、化学建材，农业船舶部件等。
304奥氏体不锈钢中最为重要的元素是Ni和Cr，但是又不仅限于这两种元素。
对于304奥氏体不锈钢来说，其成分中的Ni元素十分重要，直接决定着它的抗腐蚀能力。
它正是因为有足够含量的铬，其保护性氧化膜是自愈性的。
当其薄膜破坏时，重新形成新的保护性氧化薄膜。
致使它能进行机械加工也不失去抗氧化性能。
然而当金属含铬量不够或某些原因造成不锈钢晶界贫铬，就不能形成保护性氧化膜。
这就说明不锈钢之所以不锈，关键在于要有足够的铬和足够的氧。
此外，Ni与Cr配合，在不锈钢中发挥着重要作用。
Ni在不锈钢中的主要作用在于其改变了钢的晶体结构，形成奥氏体晶体结构，从而改善和加强Cr 的钝化机理，其抗晶间腐蚀能力得到提高。
表1C Si Mn P S Cr Ni N304 0.010 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 18.0/20.0 8.00/10.0 ≤0.10 347 ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 17.0/19.0 9.00/13.0 ≤0.10 321 ≤0.08 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 17.0/19.0 9.00/12.0304、347、321钢的化学成分表格1(%)奥氏体不锈钢在许多介质环境中容易发生晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等腐蚀类型。
304 不锈钢 晶间腐蚀
《材料腐蚀与防护》结课作业304奥氏体不锈钢的晶间腐蚀报告班级：成型1303班姓名：***学号：********304、347、321钢的化学成分表格1(%)奥氏体不锈钢在许多介质环境中容易发生晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等腐蚀类型。
在其中加入不同元素可得到不同特性，加Mo 改善点蚀和耐缝隙腐蚀，降低C含量或加入Ti和Nb可减少晶间腐蚀倾向，加Ni和Cr可改善高温抗氧化性和强度，加Ni改善抗应力腐蚀性能。
我查阅了晶间腐蚀的相关资料，因为以前在《金属学与热处理》里接触过晶间腐蚀，而且在《材料腐蚀与防护》的课堂上，自己对晶间腐蚀也更感兴趣。
晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀，遭受这种腐蚀的不锈钢，表面看来还很光亮，但只要轻轻敲击便会破碎成细粒。
由于晶间腐蚀不易检查，会造成设备突然破坏，所以危害性极大。
奥氏体不锈钢是工业中应用最广的不锈钢之一，多半在约427℃～816℃的敏化温度范围内，在特定的腐蚀环境中易发生晶间腐蚀，晶间腐蚀也会加快整体腐蚀。
图1 图2晶间腐蚀的示意图1和显微镜下的图片2典型的奥氏体不锈钢一般是在固溶处理状态下使用，于常温下腐蚀介质中工作，它的耐蚀性能是基于钝化作用。
奥氏体不锈钢含有较高的铬，铬易氧化形成致密的氧化膜，能提高钢的电极电位，因此具有良好的耐蚀性能。
当含铬量18%、含镍量8%时，能得到均匀的奥氏体组织，且含铬和镍量越高，奥氏体组织越稳定，耐蚀性能就越好，故通常没有晶间腐蚀现象。
但如果再次加热到450℃～850℃或在此温度区间工作，且钢中含碳量超过0.02％～0.03％，又缺少Ti、Nb 等能控制碳的元素时，处于腐蚀介质中往往就可以见到晶间腐蚀现象。
这说明，晶间腐蚀和钢的成分（碳和碳化物形成元素）有关，还与加热条件有关。
现已有一些学说对晶间腐蚀现象做了解释，其中腐蚀机理主要有“贫Cr理论”和“晶界杂质选择性溶解理论”等。
贫Cr理论：C在奥氏体中的饱和溶解度小于0.102%，一般不锈钢的碳含量都高于这个数值。
不锈钢晶间腐蚀试验方法
不锈钢晶间腐蚀试验方法
不锈钢是一种常用的耐腐蚀材料，但在特定条件下仍可能发生晶间腐
蚀现象，严重影响材料的性能和使用寿命。
因此，对不锈钢晶间腐蚀
的试验方法进行研究和探讨，对于提高材料的耐腐蚀性能具有重要意义。
试验方法：
1.宏观评估法
宏观评估法是通过观察样品表面腐蚀形貌，确定晶间腐蚀程度的试验
方法。
一般来说，采用氯化铜-硝酸混合溶液进行腐蚀试验，可以在样品表面形成不同程度的腐蚀开裂区域，观察开裂长度、数量以及分布
等参数，评估晶间腐蚀程度。
2.金相检测法
金相检测法是通过金相显微镜观察试样横截面的晶粒结构和组织状态，判断晶界处是否存在腐蚀现象的试验方法。
首先需要对试样进行切割、
研磨、抛光等处理，然后使用金相显微镜对横截面进行观察，确定晶界处是否出现腐蚀缺陷，以及晶界附近晶粒的变化情况。
3.电化学试验法
电化学试验法是通过测量样品的电位、电流和电化学阻抗等参数，判断不锈钢晶间腐蚀程度的试验方法。
目前常用的电化学试验方法包括交流阻抗法、极化曲线法、电化学噪声法等，可以在实验室中进行快速、准确的试验。
需要注意的是，不同的试验方法适用的试样、条件、设备等方面的要求也有所差异，因此在进行试验时需要仔细选择合适的方法，并按照相应的标准或规范进行操作。
总的来说，不锈钢晶间腐蚀试验方法的选择应根据具体材料和使用环境来确定，综合考虑多种试验方法的结果，可以更加全面、准确地评估晶间腐蚀的程度和影响。
304不锈钢的腐蚀解读
304不锈钢的腐蚀应力腐蚀应力腐蚀是指零件在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。
应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。
应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。
它的发生一般有以下四个特征：一、一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。
二、对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。
三、一般应力腐蚀都属于脆性断裂。
四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6～10-3 mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂晶间腐蚀说明:局部腐蚀的一种。
沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。
主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。
晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。
而且金属表面往往仍是完好的，但不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。
通常出现于黄铜、硬铝和一些含铬的合金钢中。
不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。
晶间腐蚀是沿着或紧靠金属的晶界发生腐蚀。
腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化。
不锈钢、镍基合金、铝合金等材料都较易发生晶间腐蚀。
不锈钢的晶间腐蚀:不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。
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、强度几乎完全消失，这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、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀状腐蚀。
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熔解度很小，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）23C8等。
不锈钢晶间腐蚀的原因
不锈钢晶间腐蚀的原因
不锈钢晶间腐蚀是一种常见的不锈钢腐蚀形式，其主要原因为晶间析出物的形成。
在不锈钢加工或使用过程中，当晶粒内部的铬元素与碳、氮、硫等元素结合形成了一些不稳定的化合物时，这些化合物会从晶粒内部沿着晶界逐渐析出，形成了一层不含铬的区域，这种现象被称为晶间析出。
晶间析出物的形成导致晶界处的铬元素浓度降低，而铬元素是不锈钢抗腐蚀的关键元素之一。
因此，当晶界处的铬元素浓度低于一定程度时，不锈钢将会失去其抗腐蚀的特性，从而导致晶间腐蚀。
此外，不锈钢在高温、高压、强酸、强碱等极端环境下，也容易发生晶间腐蚀。
这是因为这些极端环境会破坏不锈钢表面的保护膜，从而使得晶间析出物更容易形成和加速晶间腐蚀的发生。
因此，要防止不锈钢晶间腐蚀的发生，需要控制不锈钢的成分和加工工艺，以减少晶间析出物的形成；同时也要避免将不锈钢暴露在高温、高压、强酸、强碱等极端环境下。
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304不锈钢晶间腐蚀发展过程的阻抗谱分析_范光伟
2007年6月RESE ARCH ST UD I ES ON F OUNDRY E QU I P ME NT Jun .2007 №3收稿日期:2007-03-20作者简介:范光伟(1965-),男,高级工程师,主要从事不锈钢新技术及新工艺的研发。
E -mail:fang w@tisco .・试验研究・304不锈钢晶间腐蚀发展过程的阻抗谱分析范光伟,张寿禄,秦丽雁(太原钢铁集团有限公司技术中心,山西太原 030001) 摘 要:研究了敏化态304不锈钢在10%草酸溶液中电解浸蚀不同时间的腐蚀形貌及产生晶间腐蚀后的电化学阻抗谱特征并拟合了电化学阻抗谱。
结果表明:钝化膜表面界面电容C c 及晶间腐蚀活性区界面电容C d 随敏化态不锈钢晶间腐蚀程度的加剧呈上升趋势,电荷传递电阻R t 呈现下降趋势,与晶间腐蚀的发生和发展有一定的对应关系。
研究结果为运用电化学阻抗谱技术检测不锈钢晶间腐蚀提供了必要的依据。
关键词:不锈钢;晶间腐蚀;电化学阻抗谱 中图分类号:TG142171 文献标识码:A 文章编号:1004-6178(2007)03-00312-04Electroche m i ca l I m pedance Spectroscopy of 304St a i n less Steels D ur i n g I n tergranul ar Corrosi onFAN G uang 2w ei,ZHAN G S hou 2lu,Q I N L i 2yan(Technology Center of Taiyuan Iron and S teel Group Co .L td .,Taiyuan Shanxi 030003,China ) Abstract :The corr osi on mor phol ogy of sensitized 304stainless steels in 10%oxalic acid for different ti m e was studied .The elec 2tr oche m ica i m pedance s pectr oscopy (E I S )of cracked 304stainless steel in 10%oxalic acid and 5%sul phuric acid was measured and si m ulated .Electr oche m ical equivalent circuit parameters,such as Cc and Cd increase,R t decreases,as the intergranular corr osi on of sensitized stainless steel increases,which is s omewhat relative t o occurrence and devel opment of intergranular corr osi on .The results p r ovide the knowledge base for intergranular corr osi on detecti on using E I S technique t o s ome extent . Key words :stainless steel,intergranular corr osi on,electr oche m ical i m pedance s pectr oscopy 不锈钢具有许多优异的综合性能,因而被广泛地使用在许多要求苛刻的环境中。
普通304奥氏体不锈钢晶间腐蚀性能及测试方法
本文将 对高性 能隔磁 片研制 项 目巾制备 的６ 种不 锈钢硫酸硫酸铜腐蚀试验方法 同化学成 分 的合金进 行 晶间腐 蚀性能 测 试分析 ，柃
检测 时 ，首先在 锥形 瓶底部 铺一 层纯度 不 低于
验抗 晶间腐蚀能力 另一方面 ，要通过实马 盒比较 这６ ９ ９ ． ５ ％的Ｃ ｕ 屑 ．然后将测试样 品置 于其上 ，保证 试样
的６ 种普通３ ０ ４ 型奥 氏体不锈 钢的主要 化学组 成如表 １ 分别 为 ：约０ ． ３ ２ ％Ｓ ｉ ，约 １ ． ３ ０ ％Ｍｎ ．低 于０ ． ０ ３ ％Ｐ．
０ ． ０ ０ １ ９ ％～ ０ ． ０ ０ ２ ４ ％的 Ｓ，及０ ． ０ ０ ３ ６ ％～ ０ ． ０ ０ ８ １ ％的 Ｎ～
所示 ，测试样 品的上 面也要用铜 屑 种 合金 对晶 间腐蚀敏 感 程度 ，为隔磁 片 合 金的成 分 互不接 触 ，如 冈ｌ
和工艺优 化提供基 本依据 。
覆 盖住 。可 以将 不 同试样 采用 多层堆 放 以便 同 时进 行 测试 。加 入预先 配制好 的硫 酸一硫 酸铜 溶液 至高
从表 面 向试样 内部 的伸 展情 况 ：结果表 明 ：采 用标 形 成单 相奥 氏体 ，随后 冷却过 稗 中 ，如 果能够 实现 准的测试 方法 ，６ 种合金没有显示 任何差别 ，晶界上 平衡转变 ，从 大约９ ０ ０ 开 始析 碳 化物 ［ ２ 】 。 都没有生成晶问腐 蚀裂纹
Ｊ Ｊ Ｉ １
晶间 腐 蚀性 能 检验 样 品为 ８ ０ ｍｍ ｘ ２ ０ ｍｍ ｘ １ ． ５ ｍｍ的 片状试 样 ，沿 轧 向切 割 ，每 种合 金取３ 个
平行 试样 。 为了消除 同溶 处理 时淬火 产生 的 内应 力
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统 。 该 系统 中将 融合 车辆 测距 技术 、 Ｐ 星定 位 在 Ｇ Ｓ卫 技术 、 自动 控制 技术 、 移动 通信 技术 以及 自适应 巡 航
技术 等多种 高 新技术 ， 驾驶 会变 的更智 能 化 ， 人 性 更 化。
参考 文献
４ 钟 勇 ， 剑峰 ． 代 汽车 的 四种 测 距 方 法． 姚 现 信 息纵横 ， ０ ２ １第二期 ０ ５ 杨 长存 ． 强汽 车的安 全・ Ｕ． 国机 电工 业 加 ｔ ］ ￣ 中 －
１ 前 言
我 国 的汽车工业 正 在飞速 发展 ，汽车 制造业 的
发 展 ，对汽 车用材 提 出了更高 的要求 。在 汽车 工业
２ 实 验 方 法
从成 品 件上取 ８ ｒｍ半 管状试 样 ，焊缝 沿试 样 ０ ａ
的长 度方 向位 于试 样 中部 ，取 样 位 置如 图 １ 所示 。 为 了保 证试 验结 果 的可靠 性 ，在成 品件 上分 别取 ３ 件如图 １ 所示 的检 测试样 。将 ３ 检测 试样在 马弗 件 炉 中 ６５Ｃ 温 １ ７ 保 ｏ 小时 进行 敏化 处理 后 ， ４ ０ 用 ０＃砂 纸 将待 检测 面的氧 化膜 去除 。将 １０ 硫 酸铜 （ ｕ ０ｇ ｃ—
大量析 出 Ｃ２ ６。 ｒＣ［ ３９ １
２ 黄 菲 ， 晓龙 ． 氏体 不锈 钢 压 力容 器晶 间 胡 奥
腐 蚀 原 因 及 预 防 Ｕ． 广 州 化 工 ，０ ０ ３ ４） Ｊ ２ １ ，８（ ：
１０ １ ８ － ８１
３ 马呜 图． 先进 汽 车 用铜 【 ． Ｍ】 北京 ： 学工业 化
Ｓ ４ ５ ０） Ｏ ・Ｈ２ 溶解 在 ７ ０ 蒸 馏水 中 ， ０ ｍｌ 加入 １０ ｌ ０ ｍ 浓
中， 随着 发动 机性能 的提 高 ， 放气体 的温 度越来 越 排
高，对排气系统零部件材质的耐蚀和耐热性能要求
也 进一 步提 高 。１￣ ［１ １ 锈钢 自 ２ 纪初发 明 以来 ， ７ ０世 以其 优 良的成形性 、 耐蚀 性 、 高温性 能在 现代工 业和科 技 中发挥着 举足 轻重 的作用 。不 锈钢具 有较 高 的耐腐 蚀性 ， 主要是 加入 了大量 的 Ｃ 、 ｉ ｒＮ 的缘 故 。 钢种 加入 Ｃ 、 ｉ 空气 中的氧 发生 反 应 ，表面 形 成一 层非 常 ｒＮ 与
５ 结 论
１ 采 用 Ａ Ｔ ２ ２方 法 Ｅ能够 在较 短 时 间 内 ） Ｓ ＭＡ ６
５ 查 小琴 ， 军 ， 利娟 ． 邵 张 不锈 钢 晶 间腐 蚀 测
试方 法 Ｕ． ］材料 开发 与应 用 ，０ ９ ２ （ ） ６ — ５ ２ ０ ，４ ３ ：０ ６
６ 宋铎 ． 防止 １ １ＮｉＴ 无缝 钢 管 晶 间腐蚀 Ｃｒ８ ９ ｉ
轻 型汽 车技 术
２ １ （ ／ 总 ２ １２ ２ ０ １ ５６） ６ ／６
（ ５） ３ －４ １ ：７ ０
技 术纵横
３ ７
盯 ，所 以 Ｃ ２ 先在 铁 素体 与奥 氏体 的相 界 面 ｒＣ 优 ３ 上 沉 淀 ， 少 了 晶界 沉 淀 ； 减 另一 方 面 ， ｒ ８铁 素 ｃ在 体 中溶解 度 较 大 且 扩 散 速 度 较 快 ， ｒＣ 优 先 在 铁 Ｃ２ ３ 素 体 中形 成 ， 敏化 处 理 时 ， 在 所造 成 的贫 Ｃ ｒ区易从 ８ 铁素体 区得 到补 充而 消失＿ １ ６。 ． ４）调 整焊接 工 艺 ， 缝 材 料化 学 成分 ， 少焊 焊 减 缝碳含 量 ， 控制敏 化温度 区Ｉ 留时 间 ， 可能 缩短 司停 尽 ６ ０Ｃ ０ ｏ 以上 的高温 停 留时间 ， 以防止 焊缝 及热 影 响 区
３ ４
技 术纵 横
轻型 汽车技 术
２ １ （ ／ ） ２ １２ ２ ０ １ ５ ６ 总 ６ ／６
３４ ０ 不锈钢的晶问腐蚀行为研究
戴永祥 连 芳 李 吉 单长伟
（ 上汽商 用车技 术 中心 ）
摘 要 ’
晶 间腐蚀是 奥 氏体 不锈 钢钢 管最危 险 的失 效形 式之一 ，本 文采 用 不锈 钢 硫 酸 一硫 酸铜 腐 蚀 方 法 （ Ｔ Ａ ６ ＡＳ Ｍ ２ ２方 法 Ｅ） ３ ４奥 氏体 不锈 钢 材质 的排 气歧 管 进行 了晶 间 对 ０
２ ０ ． ０ ０３
６ 孙 艺春 ． 高汽车安 全性 中雷达 系统的 应 用 提 Ｕ科 学 实践， ０ ４６ Ｊ ２０ ． ７ 吕立 波 ． 车避 让技 术及 其发 展 Ｕ． 汽 １ 国外 科
技 动 态 ， ０ ６６ ２ ０ ．
１ 李敬 国． 用雷达 系统 对 于提 高汽 车安 全性 应 的分析 卟 科 学 实践 ， ０ ７ ２０． ９ ２ 刘俊 亮等 ． 高速公 路 汽 车 雷达 测距 防撞 装 置
腐蚀倾 向检 测 。结果表 明 ， 腐蚀 后 的试样 焊缝及 其表 面均存 在微 裂纹 ， 曲后 裂纹 明显 ， 弯 说 明此次检 测试 样存在 严 重的晶 间腐蚀倾 向 。 最后本 文提 出 了改善奥 氏体 不锈 钢 耐 晶间
腐蚀 的方 法。
关 键词 ： 氏体不锈钢 奥
晶间腐蚀
裂纹
Ａ Ｔ Ａ ６ Ｓ Ｍ ２２
出版 社 ， ０ ７： ７ —４ ２ ２ ０ ４ ０ ７
４ ＡＳＴＭ ２ ２ Ｓ ａ ａ ｄ Ｐｒ ｃｉ ｅ ｏｒＤ ｅ ｅ ｔｎ Ａ ６ ｔｎｄ ｒ ａ ｔｃ ｓｆ ｔ ｃｉ ｇ
Ｓ ｓ ｅ ｔｂ ｌ ｙ ｔ Ｉ ｔ ｒ ｒ ｎ ａ Ａｔａ ｋ ｉ Ａｕ ｔｎ ｔｃ ｕ ｃ ｐ ｉ ｉｉ Ｏ ｎ ｅ ｇ ａ ｕｌｒ ｔ ｔｃ ｎ ｓｅ ｉｉ Ｓ ａｎｌｓ Ｓ ｅ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｔ ｅｓ
的 研 制 【． 械 与 电子 ， ０ ８Ｎｏ１ 『机 】 ２０． ． ６
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用 Ｕ． ］ 西安邮 电 学院学报 ， ０ ４７ １ ． ． ２ ０ ．． ． Ｎｏ３ Ｖｏ ９
处裂纹 呈龟 裂状 ， 是力 学性 能最 薄弱 的环节 。
７ 肖纪 美． 不锈 钢 的金 属 学 问题 （ ２版） ． 第 【 Ｍ】
北京： 冶金 工业 出版社 ，０ ６ １３ １７ ２ ０ ：７ — ７ ８ 屈兴胜 ， 成 ， 林 刘志 林 ． 氏 体 不锈 钢 晶 间 奥
３ 应 调 整奥 氏体 不锈 钢 的成 分 ， ） 控制 焊 接 处 的 焊接工 艺来 改进材 料 的耐 晶间腐 蚀能力 。 参考 文献
硫酸 ， 再加 蒸 馏 水 稀释 至 １０ｍｌ配 制 成 酸化 的硫 ００ ， 酸 铜 测 试 溶 液 。 试 验 溶 液 中 Ｃ Ｓ ４为 钝 化 剂 ， ｕＯ
Ｈ２ ０ Ｓ ４为腐 蚀剂翻 。 ． ．
致密的氧化膜 ，这种氧化膜在许多腐蚀介质中具有 很高的稳定性 ， 从而防止金属被腐蚀介质腐蚀。３ ４ 圜０ 奥氏体 不锈钢是应用最为广泛 的一种 Ｃ－ ｉ ｒＮ 不锈 钢 ， 有 良好 的 耐蚀 性 、 热性 和机 械特 性 ， 汽 车 具 耐 在 排气系统中有着广泛应用 ，如排气歧管 、排气净化 器 、 性软管 、 柔 中导管 、 消音 器 、 喷管等 。 但是奥 氏 尾 Ｉ 体不锈钢焊接后的焊缝及热影响区 （ ５— ０ ￣ 在 ５０ ８０Ｃ）
一
图 １ 取样 位 置 示 意 图
试验 装 置示 意 图如 图 ２所示 ， 在锥 形瓶 底 部铺
质 的排气歧 管进 行 了晶 间腐 蚀检 测 。
层纯铜颗粒 ， 待检测 的试样放在铜层上 ， 将 确保 互不 接触 。铜 屑是 为 了让试 样 和试验 溶液 的氧化 电 位很 快 达到 平衡 状 态 ， 缩短 试验 时 间 。将 配制 好 的
１ 孙 智 富， 捷 ， 叶成 等 ． 车 用 不锈 铜 晶 詹 张 汽 间腐 蚀 机 理 与对 策 【 ． 汉理 工 大 学 学报 ，０ ９ ３ 『武 １ ２０ ，１
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．
址 ． ． ． ． — ． ． ． ． — ． ． 址 址 址 址 址 址 驰 址
． 驰
． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 址 址 址 址 址 址 址 址 址 址 址 址 址
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焊缝
许多介质中产生晶间腐蚀。 晶间腐蚀发生后 ， 金属表 面看 不 出破 坏 的迹象 ，但 晶粒 间的结合 力 已显著 下
降 ， 弯 曲之后 ， 在 表面 易 出现 裂纹 ， 使材料 发生 失效 ， 晶间腐蚀 隐蔽性 强 ， 突发破 坏性极 大 。 本文采 用不 锈
钢硫 酸 一硫酸 铜 腐蚀 方 法吲 ３ ４奥 氏体 不锈 钢 材 对 ０
的方 法研 究 Ｕ． 理化检 验 物 理分 册 ，０ ７ ４ （ ） 】 ２ ０ ，３ ６ ：
２ ６－２ ９ ９８
检测 出奥 氏体不 锈钢 有无 晶 间腐 蚀倾 向。 ２） 次受 检材料 存 在 明显 的 晶间腐 蚀 倾 向 ， 此 在 焊缝 处 和其余表 面处 均 出现 了晶间腐 蚀裂 纹 ，焊缝