不锈钢晶间腐蚀控制措施
不锈钢晶间腐蚀问题
不锈钢晶间腐蚀问题晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。
这种腐蚀是在金属（合金）表面无任何变化的情况下，使晶粒间失去结合力，金属强度完全丧失，导致设备突发性破坏。
许多金属（合金）都具有晶间腐蚀倾向。
其中不锈钢、铝合金及含钼的镍基合金晶间腐蚀较为突出。
如有应力存在，由晶间腐蚀转变为沿晶应力腐蚀破坏。
贫化理论认为，晶间腐蚀是由于晶界析出新相，造成晶界附近某一成分的贫乏化。
如奥氏体不锈钢回火过程中（400-800℃）过饱和碳部分或全部以Cr23C6 形式在晶界析出，造成碳化物附近的碳与铬的浓度急剧下降，在晶界上形成贫铬区，贫铬区作为阳极而遭受腐蚀。
对于低碳和超低碳不锈钢来说，不存在碳化物在晶界析出引起贫铬的条件。
但一些实验表明，低碳，甚至超低碳不锈钢，特别是高铬、钼钢，在650-850℃受热时，在强氧化介质中，或其电位处于过钝化区时，也发生晶间腐蚀。
铁素体不锈钢在900℃以上高温区快冷（淬火或空冷）易产生晶间腐蚀。
即使极低碳、氮含量的超纯铁素体不锈钢也难免产生晶间腐蚀。
但在700-800℃重新加热可消除晶间腐蚀。
由此可见，铁素体不锈钢焊后在焊缝金属和熔合线处易产生晶间腐蚀。
18Cr-9Ni 钢在温度高于750℃时，不产生晶间腐蚀，而在600-700℃区间，晶间腐蚀倾向最严重。
当温度低于600℃时，需长时间才能产生晶间腐蚀倾向，温度低于450℃时基本不产生晶间腐蚀倾向。
检验某种钢材是否有晶间腐蚀倾向，一般采用敏化处理工艺。
钢材加热到晶间腐蚀最敏感的，恒温处理一定时间，这种处理工艺称为敏化处理，产生晶间腐蚀最敏感的温度叫敏化温度。
18-8 不锈钢最敏感温度为650-700℃，产生晶间腐蚀倾向所需要的最短时间为1-2小时。
不锈钢中，除了主要成分Cr、Ni、C 外，还含有Mo、Ti、Nb 等合金元素。
它们晶间腐蚀的作用如下：1．碳：奥氏体不锈钢中碳量越高，晶间腐蚀倾向越严重，导致晶间腐蚀碳的临界浓度为0.02%（质量分数）。
不锈钢晶间腐蚀标准
不锈钢晶间腐蚀标准
不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性能的金属材料，广泛应用于化工、石油、医疗、食品等领域。
然而，不锈钢在某些条件下仍然会发生晶间腐蚀现象，导致材料性能下降，甚至失效。
因此，制定不锈钢晶间腐蚀标准对于保障材料质量和使用安全至关重要。
不锈钢晶间腐蚀是指在高温、高压、强腐蚀性介质等条件下，不锈钢晶界处发生的腐蚀现象。
这种腐蚀形式主要是由于不锈钢中的铬元素在高温下与碳、氧等元素结合形成了Cr23C6等化合物，使得晶界处的铬元素被耗尽，形成了铬元素贫乏区域，从而导致晶间腐蚀的发生。
为了防止不锈钢晶间腐蚀的发生，国际上制定了一系列的标准和规范。
其中，最为重要的是美国ASTM标准和欧洲EN标准。
这些标准主要包括以下几个方面：
1.化学成分要求：不锈钢中的铬含量应不少于10.5%，同时还应含有足够的钼、钛、铌等元素，以提高不锈钢的耐腐蚀性能。
2.热处理要求：不锈钢在热处理过程中应控制好温度和时间，避免晶界处的铬元素被耗尽。
3.检测方法：采用金相显微镜、电子显微镜、X射线衍射等方法对不锈钢进行检测，以判断是否存在晶间腐蚀现象。
4.应用范围：不同的不锈钢材料适用于不同的工作环境，应根据具体情况选择合适的材料。
不锈钢晶间腐蚀标准的制定和执行对于保障不锈钢材料的质量和使用安全至关重要。
只有严格按照标准要求进行生产、检测和应用，才能有效地预防不锈钢晶间腐蚀的发生，确保不锈钢材料的长期稳定使用。
奥氏体不锈钢焊缝晶间腐蚀问题的防止
1引言随着“工业4.0”时代的到来，工业的发展步伐进一步加大，而不锈钢因其自身具有的耐腐蚀性、力学性能良好等特点被广泛应用于工业的生产加工中。
然而其在焊接的过程中，可能会出现焊缝晶间腐蚀的现象，影响了不锈钢的内部结构，从而对其性能也产生了影响。
因此，本文对奥氏体不锈钢焊缝晶间腐蚀问题的防止探讨，具有一定的研究价值和意义。
2晶间腐蚀的概念晶间腐蚀是一种发生在金属材料晶粒之间的腐蚀形式。
奥氏体不锈钢一旦产生了晶间腐蚀，在应力的作用情况下，这种腐蚀会逐渐向内部扩展，从而破坏奥氏体不锈钢的内部结构，影响其使用性能。
晶间腐蚀一般情况下在热影响区以及焊缝或者是熔合线上产生，而在熔合线上产生的晶间腐蚀又叫刃状腐蚀[1]。
3晶间腐蚀产生的原因分析对奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的过程分析如下：在奥氏体不锈钢焊缝处于室温下的状态时，其C元素在奥氏体内的溶解度很小，大约有0.02%~0.03%，并一般情况下的奥氏体不锈钢内含有的C含量不会超出0.02%~0.03%的范围，因此，对奥氏体不锈钢进行淬火处理能够保证材料的力学性能稳定。
但是在淬火过程中，奥氏体不锈钢材料长时间处于450~850℃的温度下，其C元素的扩散速度会加快，和Cr元素进行化学反应，生成碳化铬Gr23C6。
这种情况下使得奥氏体内晶界Cr元素含量越来越少，而当其含量小于12%时，就丧失了部分抗腐蚀能力，从而产生了晶间腐蚀现象。
总之，晶间腐蚀的产生就是由于Cr元素的缺失引起的。
4奥氏体不锈钢焊缝产生晶间腐蚀的影响因素4.1加热温度和加热时间的影响在影响奥氏体不锈钢焊缝晶间腐蚀的众多因素中，加热的温度和解热的时间是其中的一个重要影响因素。
一般情况下，对于奥氏体来说，其产生晶间腐蚀的温度范围大概在450~ 850℃之间。
这主要是在温度低于450℃的时候，不会产生Gr23C6；而当温度高于850℃时，会使得Cr元素的扩散速度加快，不会出现“贫铬区”。
而在对奥氏体不锈钢进行焊接的过程中，焊缝的两侧区域是处于450~850℃温度之间的，容易引发晶间腐蚀现象。
不锈钢焊缝腐蚀原因及处理方案
不锈钢焊缝腐蚀原因及处理方案
不锈钢焊缝腐蚀是指在不锈钢焊接过程中，焊缝处出现的腐蚀现象。
这种腐蚀会导致不锈钢焊接件的使用寿命缩短，甚至出现安全隐患。
不锈钢焊缝腐蚀的原因主要有以下几点：
1. 焊接时产生的气孔、夹杂物和氧化皮等缺陷会破坏不锈钢的保护膜，从而形成腐蚀点。
2. 不锈钢焊接时，由于热影响区的晶粒尺寸增大，导致晶间腐蚀的发生。
3. 在高温高压环境下，不锈钢焊缝处容易发生应力腐蚀开裂。
针对不锈钢焊缝腐蚀问题，可以采取以下的处理方案：
1. 选择优质的不锈钢焊接材料，并严格控制焊接工艺，避免在焊接过程中产生缺陷。
2. 在不锈钢焊接过程中，采用合适的保护气体，减少氧化皮的产生，从而提高不锈钢的耐腐蚀性能。
3. 针对晶间腐蚀问题，可以采用焊缝后热处理的方法，使晶粒尺寸重新变小，降低晶间腐蚀的发生。
4. 针对应力腐蚀开裂问题，可以通过降低焊接件的应力水平来减少应力腐蚀开裂的风险。
总之，要想有效解决不锈钢焊缝腐蚀问题，必须从材料、工艺和环境等多个方面进行综合考虑，采取相应的措施来降低腐蚀的风险，提高不锈钢焊接件的使用寿命。
- 1 -。
晶间腐蚀
不锈钢产品晶间腐蚀的危害和防止措施自然界的腐蚀无处不在，腐蚀给人类带来的危害和损失远远的超过了火灾、水灾和地震等自然灾害的总合，它可以在不知不觉中毁掉你能看到的东西，腐蚀造成损失是非常巨大的，而由于腐蚀引起的突发恶性事故，不仅仅带来巨大经济损失，而往往会引发火灾、中毒、爆炸、人身伤亡等灾祸，造成严重的社会后果，应引起我们的高度重视。
据资料统计在石油化工设备腐蚀失效设备中，我国每年因金属腐蚀造成的损失至少200亿，晶间腐蚀占了9%左右。
1.晶间腐蚀的特征：晶间腐蚀与一般的腐蚀不同，它不是从金属外表面开始，而是集中发生在金属的晶界区，沿着金属晶界向内部扩展。
这种腐蚀使得金属在外表面看不出任何迹象的情况下，完全丧失其力学性能，危害极大。
已晶间腐蚀的不锈钢产品，表面看起来还是很光亮的，但是内部已经损坏，严重时已失去金属的声音，在外表面轻轻的敲击就会破碎成细粒。
用显微镜观察，发现晶界已成网状，晶界区因腐蚀已造破坏，这时晶粒已接近分离状态，稍受外力作用即发生晶界断裂，成为粉末，造成设备破坏和人员伤亡。
晶间腐蚀隐蔽性强是突发事故，危害巨大。
2.晶间腐蚀原因：2.1介质：引起A氏体不锈钢晶间腐蚀的介质主要酸性介质，如工业醋酸、硫酸、硝酸、草酸、盐酸等，在强氧化性介质中，随着不锈钢中Cr含量的减少，出现晶界贫Cr,因此晶界的腐蚀速度远远大于晶粒本体的腐蚀速度。
2.2不锈钢是否产生晶间腐蚀以及腐蚀的程度取决于产品的受热过程，不锈钢在450°C~850°C范围内加热，有产生晶间腐蚀的倾向，其中在650°C~750°C范围内加热对晶间腐蚀最为敏感，此温度称为“敏化温度”，在敏化温度下产生的晶间腐蚀倾向的时间最短，加热时间越长，晶间腐蚀的倾向越大。
2.3晶界合金元素的贫Cr化是产生晶间腐蚀的主要原因，不锈钢在450°C~850°C范围内，Cr的碳化物主要在晶间析出，这种碳化物中Cr的含量远高于基体中的含Cr量，势必引起临近区域Cr 的集聚和扩散，从而形成贫Cr区（Cr<12%），贫Cr区不能抵抗某些介质的腐蚀，就形成晶间腐蚀。
不锈钢晶间腐蚀控制措施
不锈钢晶间腐蚀控制措施1 问题的提出技术统一规定中通常包括“奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境, 焊后应做固溶或稳定化处理”, 提出这样的要求, 自有其存在的合理性。
但即使设计人员在图样的技术要求中提出这一条, 要求制造厂进行不锈钢制容器(比如换热器) 的焊后热处理, 由于实际热处理工艺参数难以控制和其他一些意想不到的困难, 通常难以达到设计人员提出的理想要求, 实际上在役的不锈钢设备绝大部分是在焊后态使用。
这就促使我们去思考:晶间腐蚀是奥氏体不锈钢最常见的腐蚀形式, 那么产生晶间腐蚀的机理是什么? 在什么介质环境下会引起晶间腐蚀?防止和控制晶间腐蚀的主要方法有哪些?奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境焊后是否都要热处理?本文查阅有关的标准、规范,专著,结合生产实际谈谈个人看法。
2 晶间腐蚀的产生机理晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀, 腐蚀沿着金属或合金晶粒边界或它的临近区域发展, 而晶粒腐蚀很轻微,这种腐蚀便称为晶间腐蚀,这种腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱。
严重的晶间腐蚀,可使金属失去强度和延展性,在正常载荷下碎裂。
现代晶间腐蚀理论, 主要有贫铬理论和晶界杂质选择溶解理论。
2. 1 贫铬理论常用的奥氏体不锈钢, 在氧化性或弱氧化性介质中之所以产生晶间腐蚀, 多半是由于加工或使用时受热不当引起的。
所谓受热不当是指钢受热或缓慢冷却通过450～850 ℃温度区, 钢就会对晶间腐蚀产生敏感性。
所以这个温度是奥氏体不锈钢使用的危险温度。
不锈钢材料在出厂时已经固溶处理,所谓固溶处理就是把钢加热至1050～1150 ℃后进行淬火, 目的是获得均相固溶体。
奥氏体钢中含有少量碳, 碳在奥氏体中的固溶度是随温度下降而减小的。
如0Cr18Ni9Ti , 在1100 ℃时, 碳的固溶度约为0. 2 % , 在500～700 ℃时, 约为0.02 %。
所以经固溶处理的钢,碳是过饱和的。
当钢无论是加热或冷却通过450～850 ℃时,碳便可形成( Fe 、Cr) 23C6 从奥氏体中析出而分布在晶界上。
不锈钢腐蚀原因及预防措施详解
不锈钢腐蚀原因及预防措施详解一、不锈钢引起点蚀的因素及防止措施不锈钢极好的耐腐蚀性能是由于在钢的表面形成看不见的氧化膜，使其成为是钝态的。
该钝化膜的形成是由于钢暴露在大气中时与氧反应，或者是由于与其他含氧的环境接触的结果。
如果钝化膜被破坏，不锈钢就将继续腐蚀下去。
在很多情况下，钝化膜仅仅在金属表面和局部地方被破坏，腐蚀的作用在于形成细小的孔或凹坑，在材料表面产生无规律分布的小坑状腐蚀。
出现点蚀很可能是存在与去极剂化合的氯化物离子，不锈钢等钝态金属的点蚀常起因于某些侵蚀性阴离子对钝化膜的局部破坏，保护有高耐腐蚀性能的钝态通常需要氧化环境，但正好这也是出现点蚀的条件。
产生点蚀的介质是在C1-、Br-、I-、ClO4-溶液中存在Fe3+、Cu2+、Hg2+等重金属离子或者含有H2O2、O2等的Na+、Ca2+碱和碱土金属离子的氯化物溶液。
点蚀速率随温度升高而增加。
例如在浓度为4%-10%氯化钠的溶液中，在90℃时达到点蚀造成的重量损失最大；对于更稀的溶液，最大值出现在较高的温度。
防止点蚀的方法：（1）避免卤素离子集中。
（2）保证氧或氧化性溶液的均匀性，搅拌溶液和避免有液体不流动的小块区域。
（3）或者提高氧的浓度，或者去除氧。
（4）增加pH值。
与中性或酸性氯化物相比，明显碱性的氯化物溶液造成的点蚀较少，或者完全没有（氢氧离子起防腐蚀剂的作用）。
（5）在尽可能低的温度下工作。
（6）在腐蚀性介质中加入钝化剂。
低浓度的硝酸盐或铬酸盐在很多介质中是有效的（抑制离子优先吸咐在金属表面上，因此防止了氯化物离子吸咐而造成腐蚀）。
（7）采用阴极防腐。
有证据表明，用与低碳钢、铝或锌电隅合阴极保护的不锈钢在海水中不会造成点蚀。
含钼2%-4%的奥氏体型不锈钢具有良好的耐点蚀性能。
使用含钼奥氏体型不锈钢可显著减少点蚀或一般腐蚀，腐蚀介质例如氢化钠溶液、海水、亚硫酸、硫酸、磷酸和甲酸。
二、不锈钢的晶间腐蚀及预防措施含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢（不含钛或铌的牌号），如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。
不锈钢晶间腐蚀敏化处理温度和保温时间
不锈钢晶间腐蚀敏化处理温度和保温时间不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的金属材料，但在某些环境条件下，仍然会发生晶间腐蚀。
为了提高不锈钢的抗腐蚀性能，可以进行敏化处理。
敏化处理是通过控制温度和保温时间，使不锈钢中的铬元素与碳结合，生成Cr23C6，从而阻止晶间腐蚀的发生。
敏化处理温度是影响不锈钢晶间腐蚀敏化效果的重要因素之一。
通常情况下，不锈钢的敏化处理温度在550℃至850℃之间。
较低的温度会导致敏化效果不明显，而较高的温度则可能引起过烧，对不锈钢的性能产生不利影响。
因此，选择适当的敏化处理温度非常重要。
一般来说，常用的敏化处理温度为650℃至750℃。
保温时间是另一个影响敏化处理效果的重要因素。
保温时间的长短会直接影响到晶间腐蚀的防护效果。
一般情况下，保温时间在30分钟至2小时之间。
如果保温时间过短，不锈钢中的铬元素与碳结合不完全，晶间腐蚀的风险仍然存在；如果保温时间过长，不锈钢可能会发生过烧，使材料的性能下降。
因此，合理控制保温时间对于不锈钢的敏化处理非常重要。
在进行不锈钢晶间腐蚀敏化处理时，还需要注意一些其他因素。
首先，处理前要对不锈钢进行充分的清洗和脱脂，以确保表面没有污染物。
其次，要选择合适的处理设备和工艺，确保温度和时间的准确控制。
此外，还需要对处理后的不锈钢进行充分的冷却，以避免过烧和变形。
不锈钢晶间腐蚀敏化处理温度和保温时间的选择是一个综合考虑的问题，需要根据具体的材料和要求来确定。
不同的不锈钢材料可能存在差异，因此需要根据具体情况来确定最佳的处理参数。
同时，还需要进行实验验证，以确保敏化处理的效果符合要求。
不锈钢晶间腐蚀敏化处理温度和保温时间是影响敏化效果的重要因素。
合理选择温度和时间可以提高不锈钢的抗腐蚀性能，从而延长材料的使用寿命。
在实际应用中，需要根据具体情况进行选择，并进行充分的实验验证，以确保处理效果的可靠性和稳定性。
简述奥氏体不锈钢降低晶间腐蚀倾向的措施。
简述奥氏体不锈钢降低晶间腐蚀倾向的措施
奥氏体不锈钢是一种常用的不锈钢材料，具有良好的机械性能和抗腐蚀性能。
然而，由于碳元素在奥氏体晶粒的晶界处形成铬碳化物，导致晶间腐蚀倾向增大。
为了降低奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向，需要采取以下措施：
1. 控制碳含量：降低奥氏体不锈钢中的碳含量可以有效减少晶界处的铬碳化物。
通常，将碳含量限制在0.03%以下可以显著降低晶间腐蚀倾向。
2. 添加稳定元素：添加稳定元素，如钛、钽或铌，可以与碳元素结合形成稳定的碳化物，减少铬碳化物的形成。
这些稳定元素可以将碳的溶解度降低至晶界处的铬碳化物形成的温度以下，从而抑制晶界的腐蚀倾向。
3. 低温退火处理：低温退火处理可以消除奥氏体不锈钢中的残余应力，并在晶界处重新分布碳和稳定元素，从而减少铬碳化物的形成。
低温退火温度通常在750-850℃之间。
4. 加工变形：通过加工变形，可以使奥氏体不锈钢中的晶粒变细，晶粒边界更均匀。
这样可以减少晶界的铬碳化物形成，从而降低晶间腐蚀倾向。
5. 控制铬含量：在适当的范围内控制奥氏体不锈钢中的铬含量，既可以提高其耐腐蚀性能，又可以减少晶界处的铬碳化物形成和晶间腐蚀倾向。
6. 添加其他合金元素：将其他合金元素添加到奥氏体不锈钢中，如钼、锌和镍等可以减少晶界的铬碳化物形成。
这些合金元素能够抑制晶界的腐蚀倾向，提高奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能。
降低奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向需要控制碳含量、添加稳定元素、进行低温退火处理、加工变形、控制铬含量以及添加其他合金元素等措施。
这些措施可以有效抑制铬碳化物的形成，提高奥氏体不锈钢的抗腐蚀性能。
不锈钢的晶间腐蚀机理和防止方法
不锈钢的晶间腐蚀机理和防止方法不锈钢，这个名字听起来就让人觉得特别高大上，对吧？它的抗腐蚀能力那可是响当当的，很多人都觉得用不锈钢的东西，根本不用担心。
不过，咱们今天聊的可不是那些华丽的外表，而是它身上隐藏的小秘密，尤其是晶间腐蚀。
哎，别以为这事儿离咱们远，咱生活中用的不锈钢水槽、餐具，甚至是家里的电器，都是有可能受到影响的。
晶间腐蚀听起来复杂，其实就是不锈钢在特定环境下，一些小地方突然变得脆弱，结果就被腐蚀掉了。
说白了，就像一个朋友的性格，看似无懈可击，但总有一些地方让人担忧。
想象一下，你买了一套漂亮的不锈钢厨具，天天在厨房里秀恩爱，结果有一天突然发现上面冒出小黑点，这时候心里是不是咯噔一下？其实这就是晶间腐蚀的“作怪”。
这腐蚀一般是在高温、高湿或者含有氯离子的环境下发生的，尤其是在焊接的地方。
你看，那些焊接的地方，可能会因为加热而改变了材料的性质，变得“软弱可欺”。
而这个时候，水分和其他化学物质就趁虚而入，悄悄地开始“挖墙角”。
但咱也别太担心，这种事儿虽然听上去吓人，实际上是有办法预防的。
咱得注意选材。
市面上不锈钢的种类可多了，比如304、316，不同型号的耐腐蚀性差别大。
想要让你的不锈钢产品不被腐蚀，挑对材料很关键。
316不锈钢在海洋环境中表现得尤为出色，因为它含有更多的镍和钼，防腐蚀的能力简直是一流。
就像是穿上了防弹衣，真是稳稳的。
保养也得跟上。
想想你的小车，平时得定期洗车打蜡，不然就容易生锈。
不锈钢也是一样，定期清洁很重要，保持干燥，让它远离水分和盐分。
这就是给它穿上一层“防护服”，保护得当，它就能在厨房、浴室里长长久久。
不然，放在水槽里天天泡着，时间一长，可能就得见红了，哈哈。
焊接时的工艺也不能马虎。
这个环节很重要，焊接的不当会导致焊缝处的脆弱，简直就是给腐蚀开了个门。
选择靠谱的焊接材料和方法，保持焊接部位的干燥和洁净，能有效降低后续腐蚀的风险。
咱都知道，细节决定成败嘛，得小心翼翼，别让坏习惯埋下隐患。
不锈钢的主要腐蚀形式
不锈钢的主要腐蚀形式不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的金属材料，广泛应用于各个行业中。
虽然不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，但仍然存在各种主要的腐蚀形式。
本文将以不锈钢的主要腐蚀形式为标题，详细介绍这些腐蚀形式及其防护措施。
一、晶间腐蚀晶间腐蚀是不锈钢常见的腐蚀形式之一。
当不锈钢在高温条件下进行焊接或加热处理时，会发生晶间腐蚀。
这是由于在焊接或加热过程中，不锈钢中的铬元素与碳结合形成了铬碳化物，导致铬元素在晶界附近耗尽，使晶界处变得脆弱，易于腐蚀。
防护措施：避免在高温条件下对不锈钢进行焊接或加热处理，选择合适的焊接工艺和焊接材料，以减少晶间腐蚀的风险。
二、点蚀腐蚀点蚀腐蚀是不锈钢的另一种常见腐蚀形式。
它主要发生在不锈钢表面的局部区域，形成小孔或凹坑。
点蚀腐蚀通常由于某些有害物质的存在，如氯离子、硫化物离子等，以及环境中的潮湿和氧气。
防护措施：选择适当的不锈钢材料，避免在含有有害物质的环境中使用不锈钢；定期清洁不锈钢表面，以去除有害物质的积累。
三、应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是不锈钢在一定应力条件下发生的一种腐蚀形式。
当不锈钢处于某种腐蚀介质中，并承受一定的拉伸应力时，会发生应力腐蚀开裂。
这种腐蚀形式通常发生在高温和高应力环境中。
防护措施：合理设计和使用不锈钢结构，避免过大的应力集中；选择合适的不锈钢材料，抗应力腐蚀开裂能力更强。
四、氯化物腐蚀氯化物腐蚀是指不锈钢在氯化物存在的环境中受到的腐蚀。
氯化物是不锈钢最常见的腐蚀介质之一，它能够破坏不锈钢表面的保护膜，导致腐蚀的发生。
防护措施：避免不锈钢与氯化物接触的环境，如海水、盐雾等；在氯化物环境中使用合适的不锈钢材料，如增加钼含量的不锈钢。
五、酸蚀腐蚀酸蚀腐蚀是指不锈钢在酸性环境中的腐蚀。
酸性介质能够破坏不锈钢表面的保护膜，并进一步侵蚀金属表面。
防护措施：选择抗酸性能较好的不锈钢材料，如含有高铬和高镍的不锈钢；避免不锈钢长时间暴露在酸性介质中。
不锈钢虽然具有良好的耐腐蚀性能，但仍然存在晶间腐蚀、点蚀腐蚀、应力腐蚀开裂、氯化物腐蚀和酸蚀腐蚀等主要腐蚀形式。
晶间腐蚀的机理
二、晶间腐蚀的防止和消除 进行均匀化处理
焊后, 将奥氏体不锈钢的焊接接头重新加热至850~900℃, 保温 2 h, 使奥氏体晶粒内部的铬有充分时间扩散到晶界, 使晶界处 的含铬量又恢复到大于12%(质量分数) , 贫铬区得以消失, 这叫 均匀化处理。
二、晶间腐蚀的防止和消除 铁素体含量的影响
合格标准
பைடு நூலகம்
与钢表面敲击，有清脆 的金属敲击声 弯曲 90°，无裂纹；若 开裂，开裂边缘没有晶 间腐蚀迹象。 微观金相：作为上述两 试验的补充，在上述两 试验存在争议时，提供 判定依据
三、晶间腐蚀试验方法 核电设计中常用的奥氏体不锈钢晶间腐蚀试验方法
标准 敏化处理条件 适用范围 加 热 至 650± ， 加 热 时 间 不 超 过 5min，保温10min后，立刻水冷 低碳(C≤0.06)18-10钢 加 热 至 675± ， 加 热 时 间 不 超 过 5min，保温10min后，立刻水冷 含Mo低碳(C≤0.06)18-10钢 加 热 至 700± ， 加 热 时 间 不 超 过 RCC-M MC 5min ，保温 30min 后，缓慢随炉冷 超低碳(C≤0.03)18-10钢；含稳定化元素(Ti,Nb)的18-10 1310 却(60±/h)至后，空冷 钢 加 热 至 725± ， 加 热 时 间 不 超 过 5min ，保温 30min 后，缓慢随炉冷 含Mo超低碳(C≤0.03)18-10钢；含稳定化元素(Ti,Nb)以 却(60±/h)至后，空冷 及Mo的18-10钢 超低碳(C≤0.03)钢或稳定化钢(添加Ti或Nb)，压力加工 试件 超低碳(C≤0.03)钢或稳定化钢(添加Ti或Nb)，铸件 焊后还要进行以上热加工的焊接件
四、晶间腐蚀要求 RG1.44对于工艺评定的要求
奥氏体不锈钢压力容器晶间腐蚀原因及预防措施
奥氏体不锈钢压力容器晶间腐蚀原因及预防措施摘要：碳析出相是产生奥氏体不锈钢晶间腐蚀问题的最主要因素。
晶间侵蚀并不在金属材料外表上产生损伤痕迹，但金属材料外表仍有光泽，而事实上，晶粒之间的相互作用力还在不断地减小，在冷弯影响下，金属材料外表极易形成裂纹，甚至会对钢制的压力容器产生损伤。
晶间侵蚀的遮蔽性和摧毁力都较强，所产生的影响也相当严重。
对奥氏体不锈钢压力容器晶间侵蚀问题可采取相应的的防治和解决方法，如使用超低碳不锈钢板，在热技术完成后进行热固溶强化处理后，再进行热稳定性管理、均匀化处理后，在焊缝中减小热线能量注入，并进行焊缝控制。
通过上述方法的使用，可大大降低奥氏体不锈钢压力容器发生晶间腐蚀现象的概率。
关键词：奥氏体不锈钢；压力容器；晶间腐蚀原因；预防措施1概述不锈钢板材，因为其具备优异的抗均匀腐蚀性能、加工工艺性能和力学性能，作为钢制压力容器中（包括固定式和移动式压力容器、热交换器等）使用较广泛的抗蚀金属板材。
奥氏体不锈钢因其优异的综合性能，达到不锈钢材料生产量和使用率的百分之七十左右。
不过，因为奥氏体不锈钢容器材料在强氧化和弱氧化介质中可能形成晶间腐蚀现象，或造成材料局部腐蚀穿漏，并使材料力学特点失效等，因此导致晶间腐蚀或失效的研究和防治仍是奥氏体不锈钢在压力容器研究中至关重要的组成部分。
2 奥氏体不锈钢的基本分析通常情况下，不锈钢是指一种裸露于空气中能够抵抗侵蚀的钢质，而依照钢的结构又能够区分奥氏体不锈钢，奥氏体-铁素体不锈钢，铁素体不锈钢或者马氏体不锈钢；按照化学性质，可把不锈钢区分铬镍不锈钢和铬不锈钢。
而使用较为广泛的是奥氏体不锈钢。
纯铁在常温环境下的主要存在方式是α-Fe，其主要存在方式的晶格形式为一体心立方结构，每单位晶胞原子序数2，0.68的致密度。
纯铁在高温条件下晶体结构为γ-Fe，晶体为面心立方体形式，单晶胞原子序数4，0.74的致密度。
晶体可以为单元结构加以延伸，相邻晶体中共享同一个原子，这样就可以扩展成立体结构。
奥氏体不锈钢晶间腐蚀及防止
奥氏体不锈钢晶间腐蚀及防止1前言不锈钢按组织可分为铁素体不锈钢：如Crl7、 Cr17Ti、Cr28等，马氏体不锈钢：如2Cr13、3Crl3、 4Cr13等，奥氏体不锈钢：如0Crl8Ni9Ti、1Crl8Ni9Ti、 Crl8Nil2Mo2Ti三种。
由于奥氏体不锈钢含有较高的铬和镍．可形成致密的氧化膜且热强性高，故奥氏体不锈钢比其它不锈钢具有更优良的耐蚀性、塑性、高温性能和焊接性，因此奥氏体不锈钢在航空、化工和原子能等工业中得到日益广泛的应用。
但在生产过程是如果焊条选用或焊接工艺不正确时，会产生晶间腐蚀及焊接热裂纹。
2 晶间腐蚀的概念晶间腐蚀是产生在晶粒之间的一种腐蚀形式。
产生晶间腐蚀的不锈钢，受到应力作用时，晶间腐蚀由表面开始而逐渐向内部发展。
这种腐蚀对于承受重载零件危害很大，因为它不引起零件外形的任何变化而使品粒之间结合遭到破坏，严重降低其机械性能，强度几乎完令损失，往往使机械设备发生突然破坏，是不锈钢最危险的一种破坏形式。
晶间腐蚀可以分别产生在热影响区、焊缝或熔合线上。
在熔合线上产生的晶间腐蚀又叫刃状腐蚀。
3晶间腐蚀产生的原因现以18—8型奥氏体钢(例如1CrI8NI9)来说明晶问腐蚀产生的过程。
室温下碳元素在奥氏体的溶解度很小，约0．02-0．03％ (质量分数)，而一般奥氏体钢中含碳量均超过0．02-0．03％，因此只能在淬火状态下使碳固溶在奥氏体中，以保证钢材具有较高的化学稳定性。
但是这种淬火状态的奥氏体钢当加热到450～850~(2或在该温度下长期使用时，碳在奥氏体中的扩散速度大于铬在奥氏体中的扩散速图1晶间腐蚀度。
当奥氏体中含碳量超过它在窀温的溶解度(0．02-0．03％)后。
碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，析出碳化铬Gr23C6。
但收稿日期：2o03一o6一o4 是铬的原子半径较大，扩散速度较小，来不及向边界扩散，品界附近大量的铬和碳化合形成碳化铬，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，而是来自品界附近。
奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀
奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀引言：奥氏体不锈钢是一种常用的材料，具有良好的耐腐蚀性能。
然而，在焊接过程中，奥氏体不锈钢的焊接接头容易出现晶间腐蚀问题，给使用带来了一定的风险。
本文将从晶间腐蚀的机制、影响因素以及预防措施等方面进行探讨。
一、晶间腐蚀的机制晶间腐蚀是指在奥氏体不锈钢焊接接头的晶界处发生的腐蚀现象。
其机制主要与以下两个因素有关：晶界偏析和敏化现象。
1. 晶界偏析奥氏体不锈钢的焊接接头处于高温状态下，元素在晶界处的偏析现象比较明显。
其中，铬元素的偏析是晶界腐蚀的主要原因之一。
晶界处富集了铬元素，使得晶界失去了原有的抗腐蚀能力，从而容易发生腐蚀。
2. 敏化现象奥氏体不锈钢在焊接过程中，由于高温作用，会导致晶界处的铬元素结合碳形成了铬碳化物。
这种反应被称为敏化现象。
铬碳化物的形成使得晶界失去了抗腐蚀的能力，容易受到腐蚀介质的侵蚀。
二、影响因素奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀受到多种因素的影响，主要包括以下几点：1. 焊接工艺参数焊接工艺参数的选择直接影响着晶间腐蚀的程度。
过高的焊接温度、过长的焊接时间以及过大的焊接电流都会加剧晶界偏析和敏化现象，增加晶间腐蚀的风险。
2. 焊接材料焊接材料的选择对晶间腐蚀也有很大的影响。
不同牌号的奥氏体不锈钢含有不同的化学成分，其晶间腐蚀的倾向也不同。
因此，在选择焊接材料时应根据具体的使用环境和要求进行合理的选择。
3. 焊接环境焊接环境中的腐蚀介质对晶间腐蚀的影响非常重要。
例如，酸性介质和氯化物等腐蚀性较强的介质会加速晶间腐蚀的发生。
因此，在特殊环境中进行焊接时，应特别注意晶间腐蚀的问题。
三、预防措施为了有效预防奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀问题，可以采取以下几种措施：1. 合理选择焊接材料在选择焊接材料时，应根据具体使用环境和要求选择耐腐蚀性能较好的奥氏体不锈钢。
避免使用容易发生晶间腐蚀的材料。
2. 控制焊接工艺参数合理选择焊接工艺参数，控制焊接温度、焊接时间和焊接电流等参数。
奥氏体不锈钢晶间腐蚀机理及预防措施
奥 俸
一
维普资讯
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 经再 次加热到 ４ ０～８ ０ ５ ５ ℃或 在此 温度 区 间工作 ，并 且钢 中含 碳 量超过 ０ ０ ～０ ０ ％ ，又缺少 Ｔ 、Ｎｂ等 ．２ ．３ ｉ 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 ，
的 正 常使用 和安全 性 ，还 给企 业造 成经
ｔｓ ‘）
图 １ １－８ ８ 钢的晶间腐蚀敏感温度 一时 间曲线
维普资讯
散 ，与铬结合而 形成 Ｃ ２ Ｃ 或（ ｒ ｅ ｒ ３ ６ Ｃ 、Ｆ ） ２ ３ Ｃ６沉淀于 晶界。这时 ，由于铬的原子
成分类型有 Ｃ ｌ％一 Ｎｉ％ （８ ８ ｒ８ ９ １ — 型不 锈 钢 ） ＣＴ ％一 Ｎｉ ％ 、 ＣＴ ％ 一 、 １ ８ １ ２ ２ ３
—
—
ｋ
Ｎｉ３ １ ％、Ｃｒ５ ２ ％一 Ｎｉ０ ２ ％等 。常用的有 １ １ ＮｉＴｉ ＣＴ ９ 。奥氏体不锈钢的焊接性从 ８
按 正火 状态 下钢的 组织 状态 ，分为 马氏
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 １ ８％ 、
状态 。若 经再 次 中温加热 （ ４ ０～８ ０ 在 ５ ５ ℃ 之 间 ） 则 过 饱 和 的 碳 将 向 晶 界 扩 ，
为了防止奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀 稳定化热处理
稳定化热处理是防止奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的关键工艺之一。
在本文中，我将对稳定化热处理的原理、方法和应用进行深入探讨，帮助读者更全面地了解这一重要的防腐蚀技术。
1. 稳定化热处理的原理稳定化热处理是通过在奥氏体不锈钢中添加合金元素，如钒、钛、铌等，使其形成稳定的碳化物或氮化物，从而抑制晶界处的敏感性，并提高其在腐蚀介质中的抗腐蚀能力。
这种处理能够有效地防止晶间腐蚀的发生，提高材料在恶劣环境下的稳定性和耐用性。
2. 稳定化热处理的方法稳定化热处理通常包括固溶处理和析出处理两个阶段。
固溶处理是将奥氏体不锈钢加热至固溶温度，并保持一段时间，使合金元素溶解在基体中。
接下来是快速冷却，将合金元素固溶在奥氏体中，形成固溶体。
然后进行析出处理，通过再次加热至析出温度，使合金元素析出并形成碳化物或氮化物，从而稳定晶界结构，防止发生晶间腐蚀。
3. 稳定化热处理的应用稳定化热处理广泛应用于化工、石油、医药、食品等领域的设备和管道制造中，尤其是在含氯介质或高温高压环境下更为重要。
通过稳定化热处理，不锈钢材料能够在恶劣环境中保持良好的抗腐蚀性能，延长设备和管道的使用寿命，保障工业生产安全和稳定。
总结回顾通过学习稳定化热处理的原理、方法和应用，我们深入了解了这一重要工艺对防止晶间腐蚀的重要性。
稳定化热处理在工业生产中发挥着关键作用，有效地提高了不锈钢材料的抗腐蚀能力，延长了设备和管道的使用寿命。
个人观点和理解我对稳定化热处理技术充满信心，认为它是不锈钢材料抗腐蚀的重要手段之一。
随着工业技术的不断发展，稳定化热处理技术会不断优化和完善，为工业生产提供更可靠的保障。
通过本文的学习，相信读者对稳定化热处理有了更深入的了解，希望本文能给您带来新的启发和收获。
稳定化热处理作为防止奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的重要工艺，其原理、方法和应用已经在上文中进行了深入探讨。
在本篇文章中，我将进一步探讨稳定化热处理在不同行业中的具体应用及其在工业生产中的重要性，同时也将展望其未来发展方向。
不锈钢焊接接头晶间腐蚀性能浅究
不锈钢焊接接头晶间腐蚀性能浅究不锈钢材料是当前我们生产、生活中经常见到的一种材料，它具有很多优点，但这种不锈钢材料用于冷加工成形与进行焊接作业时，时常会对其实际抗腐蚀性能造成影响，若其抗腐蚀性能不强，很容易被腐蚀，影响到构建的稳定性，因此在成形与焊接不锈钢产品后，在焊后不进行热处理的情况下，要求母材与焊接头的抗腐蚀性能必须足够强，特别是抗晶间腐蚀性能。
为此必须掌握不锈钢焊接接头晶间腐蚀的检验方法，了解造成焊接接头晶间腐蚀的原因，并采取相关策略努力提高不锈钢焊件抗晶间腐蚀能力。
1 不锈钢焊接接头晶间腐蚀检验在氧化与弱氧化环境中晶间腐蚀经常会出现在奥氏体不锈钢中，一旦不锈钢件出现这种腐蚀，腐蚀会从不锈钢表面沿晶界深入内部，对不锈钢材料的实际机械强度会造成严重影响，出现晶间腐蚀的材料，稍受外力断裂现象就有可能沿晶界线发生，只观看材料表面很难判断出晶间腐蚀，晶间腐蚀有高危性的特点。
这就要求在用不锈钢材料制作设备时，母料与焊接接头的实际抗晶间腐蚀性能必须足够强。
为使焊接构件足够牢固，必须检查焊接接头的晶间腐蚀性。
在测定不锈钢对晶间腐蚀的敏感情况时，一般采用的是加速法。
这种方法主要是采用适当腐蚀剂，在一定条件下，加速选择性腐蚀晶间，找一个万能材料试验机，把试样放置于上面，弯曲材料然后再评定，我们用与介质接触的面作为检验面，借助高倍放大镜对弯曲试样处的表面进行观察，看有无晶间腐蚀引发的裂纹。
2 判别晶间腐蚀裂纹位于试样弯曲部位棱角处的裂纹以及无裂纹的滑移线、皱纹等以上情况不一定都是由于晶间腐蚀引发的裂纹，发生晶间腐蚀的试验，在实施冷弯曲操作时，其表面鳞状裂纹随处可见，对试样进行敲击金属声响不会出现，在很难评定的情况下，可借助金相法进行判断，在实施断面金相检查时，若发现局部腐蚀发生于晶界或其毗邻区域，晶粒脱落，沿晶界腐蚀推进，并且推进有一定均匀性。
这种沿晶界形成的腐蚀通常为晶间腐蚀。
3 焊接接头抗晶间腐蚀能力控制奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀通常是由于晶界碳化铬发生沉淀析出造成的，不锈钢晶界区缺乏铬是晶间腐蚀的主要原因，因此可从控制不锈钢焊接处碳化铬的沉淀来防止发生晶间腐蚀，具体可从沉淀碳化铬的分量情况、部位以及形成沉淀物的动力方面进行考虑。
不锈钢焊接时防止晶间腐蚀的措施
不锈钢焊接时防止晶间腐蚀的措施引言不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性能的材料，但在焊接过程中，由于晶间腐蚀的产生，会降低不锈钢的耐腐蚀性能。
在不锈钢焊接过程中，采取一系列措施来防止晶间腐蚀的发生非常重要。
本文将介绍防止晶间腐蚀的措施以及其原理和应用。
1. 选择合适的不锈钢材料选择合适的不锈钢材料对于防止晶间腐蚀至关重要。
在焊接过程中，常用的不锈钢材料有奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢。
其中，奥氏体不锈钢具有较好的耐晶间腐蚀性能，适合用于焊接。
而铁素体不锈钢和双相不锈钢在焊接后容易产生晶间腐蚀，需要采取额外措施来防止。
2. 控制焊接参数在不锈钢焊接过程中，控制焊接参数对于防止晶间腐蚀非常重要。
首先是焊接温度，过高的温度会导致晶间腐蚀的产生。
应根据不同不锈钢材料的特性选择适当的焊接温度。
其次是焊接速度，快速焊接可以减少晶间腐蚀的发生。
还需要注意选择合适的焊接电流和电压。
3. 使用合适的焊接材料选择合适的焊接材料也是防止晶间腐蚀的关键措施之一。
常用的不锈钢焊接材料有固溶强化型、铁素体型和奥氏体型等。
其中，固溶强化型不锈钢焊丝具有良好的耐晶间腐蚀性能，适合用于防止晶间腐蚀。
4. 使用适当的保护气体在不锈钢焊接过程中，使用适当的保护气体可以有效地防止晶间腐蚀。
常用的保护气体有氩气、氮气和氢气等。
其中，氩气是最常用的保护气体，可以提供良好的保护效果，减少晶间腐蚀的发生。
5. 进行后焊热处理后焊热处理是防止晶间腐蚀的一种有效措施。
通过控制焊接后的加热和冷却过程，可以消除或减少晶间腐蚀的产生。
常用的后焊热处理方法有固溶处理和时效处理等。
6. 使用防止晶间腐蚀剂防止晶间腐蚀剂是一种特殊的化学剂，可以在不锈钢焊接过程中形成保护层，防止晶间腐蚀的发生。
常用的防止晶间腐蚀剂有硼酸、硼酸钠和硼酸铵等。
使用防止晶间腐蚀剂需要按照说明书中的指导进行操作。
7. 质量控制与检测在不锈钢焊接过程中，质量控制与检测非常重要。
通过严格控制焊接工艺和采取合适的检测方法，可以及时发现并纠正焊接过程中的问题，保证焊接质量。
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不锈钢晶间腐蚀控制措施1 问题的提出技术统一规定中通常包括“奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境, 焊后应做固溶或稳定化处理”, 提出这样的要求, 自有其存在的合理性。
但即使设计人员在图样的技术要求中提出这一条, 要求制造厂进行不锈钢制容器(比如换热器) 的焊后热处理, 由于实际热处理工艺参数难以控制和其他一些意想不到的困难, 通常难以达到设计人员提出的理想要求,实际上在役的不锈钢设备绝大部分是在焊后态使用。
这就促使我们去思考:晶间腐蚀是奥氏体不锈钢最常见的腐蚀形式, 那么产生晶间腐蚀的机理是什么? 在什么介质环境下会引起晶间腐蚀?防止和控制晶间腐蚀的主要方法有哪些?奥氏体不锈钢制容器用于可能引起晶间腐蚀的环境焊后是否都要热处理?本文查阅有关的标准、规范,专著,结合生产实际谈谈个人看法。
2 晶间腐蚀的产生机理晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀, 腐蚀沿着金属或合金晶粒边界或它的临近区域发展, 而晶粒腐蚀很轻微,这种腐蚀便称为晶间腐蚀,这种腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱。
严重的晶间腐蚀,可使金属失去强度和延展性,在正常载荷下碎裂。
现代晶间腐蚀理论, 主要有贫铬理论和晶界杂质选择溶解理论。
2. 1 贫铬理论常用的奥氏体不锈钢, 在氧化性或弱氧化性介质中之所以产生晶间腐蚀, 多半是由于加工或使用时受热不当引起的。
所谓受热不当是指钢受热或缓慢冷却通过450～850 ℃温度区, 钢就会对晶间腐蚀产生敏感性。
所以这个温度是奥氏体不锈钢使用的危险温度。
不锈钢材料在出厂时已经固溶处理,所谓固溶处理就是把钢加热至1050～1150 ℃后进行淬火, 目的是获得均相固溶体。
奥氏体钢中含有少量碳, 碳在奥氏体中的固溶度是随温度下降而减小的。
如0Cr18Ni9Ti , 在1100 ℃时, 碳的固溶度约为0. 2 % , 在500～700 ℃时, 约为0.02 %。
所以经固溶处理的钢,碳是过饱和的。
当钢无论是加热或冷却通过450～850 ℃时,碳便可形成( Fe 、Cr) 23C6 从奥氏体中析出而分布在晶界上。
( Fe 、Cr) 23C6 的含铬量比奥氏体基体的含铬量高很多, 它的析出自然消耗了晶界附近大量的铬, 而消耗的铬不能从晶粒中通过扩散及时得到补充, 因为铬的扩散速度很慢, 结果晶界附近的含铬量低于钝化必须的的限量(即12 %Cr) ,形成贫铬区, 因而钝态受到破坏, 晶界附近区域电位下降, 而晶粒本身仍维持钝态, 电位较高, 晶粒与晶界构成活态———钝态微电偶电池, 电池具有大阴极小阳极的面积比,这样就导致晶界区的腐蚀。
2. 2 晶界杂质选择溶解理论在生产实践中, 我们还了解到奥氏体不锈钢在强氧化性介质(如浓硝酸) 中也能产生晶间腐蚀, 但腐蚀情况和在氧化性或弱氧化性介质中的情况不同。
通常发生在经过固溶处理的钢上,经过敏化处理的钢一般不发生。
当固溶体中含有磷这种杂质达100ppm时或硅杂质为1000 - 2000ppm 时, 它们便会偏析在晶界上。
这些杂质在强氧化性介质作用下便发生溶解, 导致晶间腐蚀。
而钢经敏化处理时, 由于碳可以和磷生成(MP) 23C6 , 或由于碳的首先偏析限制了磷向晶界扩散, 这两种情况都会免除或减轻杂质在晶界的偏析, 就消除或减弱了钢对晶间腐蚀的敏感性。
上述两种解释晶间腐蚀机理的理论各自适用于一定合金的组织状态和一定的介质, 不是互相排斥而是互相补充的。
生产实践中最常见的不锈钢的晶间腐蚀多数是在弱氧化性或氧化性介质中发生的，因而绝大多数的腐蚀实例都可以用贫铬理论来解释。
3 引起晶间腐蚀的的介质环境引起常用奥氏体不锈钢晶间腐蚀的介质, 主要有两类。
一类是氧化性或弱氧化性介质,一类是强氧化性介质,如浓硝酸等。
常见的是第一类,下面列出常见引起奥氏体不锈钢晶间腐蚀的介质环境。
3. 1 常见引起奥氏体不锈钢晶间腐蚀介质在G. A. Nelson 编制的“腐蚀数据图表”中列出了常见的引起奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的介质:醋酸,醋酸+ 水杨酸,硝酸铵,硫酸铵,铬酸,硫酸铜,脂肪酸,甲酸,硫酸铁,氢氟酸+硫酸铁,乳酸,硝酸,硝酸+ 盐酸,草酸,磷酸,海水,盐雾,硫酸氢钠,次氯酸钠,二氧化硫(湿) ,硫酸,硫酸+硫酸铜,硫酸+硫酸亚铁, 硫酸+ 甲醇, 硫酸+ 硝酸, 亚硫酸, 酞酸, 氢氧化钠+硫化钠。
3. 2 晶间腐蚀倾向性试验奥氏体不锈钢使用于可能引起晶间腐蚀的环境时,应按GB4334. 1～GB4334《不锈钢晶间腐蚀试验方法》进行晶间腐蚀倾向性试验。
奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验方法的选用及其合格要求应符合下列规定:(1) 在温度大于等于60 ℃,且浓度大于等于5 %的硝酸中使用的奥氏体不锈钢以及浓硝专用不锈钢, 应按GB4334. 3《不锈钢65 %硝酸腐蚀试验方法》进行试验,五个周期的平均腐蚀率或三个周期的腐蚀率应不大于0. 6g/ m2 •h (或相当于0. 6mm/a) 。
试样状态可为使用状态或敏化状态。
(2) 铬镍奥氏体不锈钢( 如0Cr18Ni10Ti , 0Cr18Ni9 , 00Cr19Ni10 及相类似钢材) : 一般要求:按GB4334. 5《不锈钢硫酸—硫酸铜腐蚀试验方法》,弯曲试验后,试样表面不得有晶间腐蚀裂纹。
较高要求: 按GB4334. 2《不锈钢硫酸—硫酸铁腐蚀试验方法》,平均腐蚀率应不大于1. 1g/ m2 •h 。
(3) 含钼奥氏体不锈钢(如0Cr18Ni12Mo2Ti , 00Cr17Ni14Mo2 及相类似钢材) : 一般要求: 按GB4334. 5《不锈钢硫酸—硫酸铜腐蚀试验方法》, 弯曲试验后, 试样表面不得有晶间腐蚀裂纹。
较高要求: 按GB4334. 4《不锈钢硝酸—氢氟酸腐蚀试验方法》, 腐蚀度比值不大于1. 5。
也可按GB4334. 2《硫酸—硫酸铁试验方法》, 平均腐蚀率应不大于1. 1g/m2 •h 。
(4) 介质有特殊要求时,可进行上述规定以外的晶间腐蚀试验,并规定相应的合格要求。
4 防止和控制晶间腐蚀的措施根据腐蚀机理, 防止和控制奥氏体不锈钢晶间腐蚀的措施有以下几种:(1) 采用超低碳不锈钢降低碳含量到0. 03 %以下, 如选用00Cr17Ni14Mo2 , 使钢中不形成( Fe 、Cr) 23C6 ,不出现贫铬区,防止晶间腐蚀的产生。
一般强度不高, 受力不大, 要求塑性好的零件, 从经济角度出发,可选用0Cr18Ni9 等。
(2) 稳定化不锈钢选用钢中含钛和铌的不锈钢, (即我们常说的稳定化不锈钢) , 冶炼钢材时加入一定量的钛和铌两种成分, 它们和碳的亲和力大, 使钢中形成TiC 或NbC , 而且TiC 或NbC 的固溶度又比( Fe 、Cr) 23C6 小得多,在固溶温度下几乎不溶于奥氏体中。
这样,虽然经过敏化温度时, ( Fe 、Cr) 23C6不致于大量在晶界上析出, 在很大程度上消除了奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的倾向。
如1Cr18Ni9Ti 、1Cr18Ni9Nb 等钢, 可在500～700 ℃范围内工作, 不会有晶间腐蚀倾向。
(3) 重新进行固溶处理当对奥氏体不锈钢进行电焊时,电弧熔池的温度高达1300 ℃以上,焊缝两侧温度随距离的增加而下降, 其中存在敏化温度区。
应尽量避免奥氏体不锈钢在敏化温度范围内受热和缓慢冷却, 若发现有晶间腐蚀倾向, 一般对非稳定化的不锈钢多加热到1000～1120 ℃, 保温按每毫米1～2 分钟计, 然后急冷; 对稳定化不锈钢以加热到950～1050 ℃为宜。
经固溶处理后的钢仍要防止在敏化温度加热,否则碳化铬会重新沿晶界析出。
(4) 选用正确的焊接方法焊接时,如果操作不熟练或焊接材料过厚, 焊接时间越长则停留在敏化温度区的机会愈多, 结果使焊缝两侧的母材产生对晶间腐蚀的敏感性。
为了减轻焊接接头的敏感性,焊接中应尽量减小线能量的输入。
一般氩弧焊要比电弧焊的输入线能量低, 因而焊接和焊补应当采用氩弧焊。
对于焊接件应选用超低碳不锈钢或含Ti 、Nb稳定化元素的不锈钢, 对于焊条应选用超低碳焊条或含Nb 的焊条。
采用氩弧焊焊接时,为避免焊接接头过热, 操作要快, 焊后要快速冷却, 尽量减少焊缝两侧母材在敏化温度范围停留的时间。
5 焊缝区不一定都强调焊后热处理，一般固溶处理要在1100～1150 ℃范围内保温一定时间后急冷, 三分钟内要完成925～540 ℃温度范围的冷却, 在继续快冷到425 ℃以下; 稳定化处理要在850～880 ℃温度范围内保温几小时后空冷。
预期的焊后热处理效果, 同热处理全过程的各个关键工艺参数(如进炉温度、升温速度、升温过程中工件各部位的温差、炉内气氛、保温时间、保温过程中各部位的温差、降温速度、出炉温度等) 紧密相连。
对用于可能引起晶间腐蚀环境的奥氏体不锈钢容器, 一般零部件的固溶处理或稳定化处理可以实现。
而对整台容器(多为换热器) 焊缝进行焊后热处理将面临重重困难。
这类处理不是局部的焊后热处理,而是整个焊接部件或整台容器焊后热处理。
由于大多数化工容器的结构形状复杂(比如我们常用的管壳式换热器) 。
如果要求对整台管壳式换热器焊缝区焊后固溶或稳定化处理, 上述的关键工艺参数根本得不到控制,更谈不上保证焊后热处理质量。
即便处理也往往弄巧成拙, 不仅焊缝组织结构未能得到改善, 母材组织结构反而遭到不应有的恶化。
因此,即使用于晶间腐蚀环境的奥氏体不锈钢制的化工容器,90 %以上仍为焊后态使用,而不是焊后热处理态使用。
6 一点看法铬镍奥氏体不锈钢是最常用的抗腐蚀材料, 而晶间腐蚀是铬镍奥氏体不锈钢容器最常见的失效形式。
晶间腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱,严重时可使机械强度完全丧失。
遭受这种腐蚀的不锈钢,表面看来还很光亮,但经不起轻轻敲击便破碎成细粒。
由于晶间腐蚀不易检查, 所以, 造成设备的突然破坏,它的危害性很大,应引起我们足够的重视。
铬镍奥氏体不锈钢容器基本上是靠焊接成型的, 而焊接接头两侧是晶间腐蚀敏化区, 它总是比母材先受到腐蚀破坏。
通过焊后热处理,提高焊缝区抗晶间腐蚀的能力, 达到和母材同等程度, 这是我们追求的目标,是我们进行焊后热处理的初衷。
但是在付诸实践中, 有许多因素要考虑, 比如: 焊件整体结构形状复杂, 焊后热处理工艺参数难以保证, 因此, 实际上绝大部分在役的铬镍奥氏体不锈钢在焊后态使用。
对用于抗晶间腐蚀的铬镍奥氏体不锈钢制容器焊缝区是否作固溶处理或稳定化处理, 不能简单的一概而论, 应具体分析容器的结构形状, 分析是否能保证热处理的效果, 否则即使我们提出了焊后热处理的要求, 但往往会事与愿违, 不仅达不应有的效果,反而会影响母材的组织结构。
为了提高铬镍奥氏体不锈钢容器抗晶间腐蚀的能力, 必须针对具体的腐蚀环境, 依据腐蚀机理, 首先选材时可选超低碳不锈钢, 稳定化不锈钢, 焊接时选用正确的焊接方法, 恰当组合上述几种防止和控制措施, 才能取得好的效果, 不能单纯依赖焊后固溶或稳定化处理。