沿著材料晶粒間界先發生腐蝕,使晶粒之間喪失結合力的局部破壞現象稱在線亞洲日產一區二區:晶間腐蝕


1. 腐蝕(shi)特征


 金(jin)屬(shu)材料發(fa)生晶(jing)間腐蝕時,金(jin)屬(shu)外形尺(chi)寸幾(ji)乎不變(bian),表面仍保持金(jin)屬(shu)光澤,但是,用顯微(wei)鏡(jing)觀察時,可見晶(jing)粒(li)周界受(shou)腐蝕,甚至晶(jing)粒(li)脫落,腐蝕沿晶(jing)界發(fa)展(zhan)。遇有外力時,金(jin)屬(shu)表面會出現裂紋,并失(shi)去金(jin)屬(shu)聲(sheng)音。



2. 影響因素


 金(jin)屬材料(liao)晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)的發生既(ji)取決于(yu)材料(liao),也取決于(yu)介質(zhi)特征。在腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)中,如果材料(liao)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)區域和晶(jing)(jing)(jing)粒本(ben)體之間(jian)溶(rong)解(jie)速(su)度(du)不(bu)(bu)同,并且晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)溶(rong)解(jie)速(su)度(du)快(kuai)于(yu)晶(jing)(jing)(jing)粒本(ben)體,則發生晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)。對(dui)于(yu)不(bu)(bu)銹鋼,如果被敏化了,即在晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)處產生貧(pin)鉻區,則必定會產生晶(jing)(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)。


 另(ling)一方面,不是(shi)所有的情況都會產(chan)生(sheng)(sheng)晶間(jian)(jian)腐蝕,只有介(jie)質(zhi)能使(shi)(shi)晶界處呈現(xian)活化,而使(shi)(shi)晶粒本體產(chan)生(sheng)(sheng)鈍(dun)化時,才使(shi)(shi)敏化了(le)的不銹鋼(gang)產(chan)生(sheng)(sheng)晶間(jian)(jian)腐蝕。大部(bu)分酸介(jie)質(zhi)、海水(shui)、原油(you)等均易使(shi)(shi)不銹鋼(gang)產(chan)生(sheng)(sheng)晶間(jian)(jian)腐蝕。


 為了(le)防(fang)止或減(jian)少不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng),應(ying)盡(jin)量降低含(han)(han)碳量,當不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)含(han)(han)碳量降低到0.03%以下(xia)時,則不(bu)(bu)會產生(sheng)(sheng)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)。在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)加入適(shi)量的(de)(de)穩定化元素鈦(tai)或鈮等,也可(ke)有效地(di)防(fang)止晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng)。因為這些措(cuo)施都可(ke)以使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶界(jie)處(chu)不(bu)(bu)產生(sheng)(sheng)或少產生(sheng)(sheng)鉻(ge)的(de)(de)碳化物(wu),從(cong)而在晶界(jie)處(chu)不(bu)(bu)產生(sheng)(sheng)貧鉻(ge)區。



3. 晶間腐蝕試驗方法


 我國(guo)目前有5種(zhong)晶間(jian)腐蝕試驗(yan)方法。


   1.  GB/T 4334.1《不(bu)銹鋼(gang) 10%草酸浸(jin)蝕(shi)試(shi)驗方(fang)法》(又稱C法)


   這種試(shi)驗方法是檢(jian)驗奧(ao)氏體不銹鋼(gang)晶間腐蝕的(de)篩選試(shi)驗方法。該標準是將試(shi)樣在10%的(de)草(cao)酸溶液中電(dian)解(jie)浸蝕后,在顯微鏡下(xia)觀(guan)察被浸蝕表(biao)面(mian)的(de)金相(xiang)組織,根據(ju)晶界形態(tai)或凹(ao)坑形態(tai)分(fen)類,來確(que)定金屬(shu)試(shi)片(pian)的(de)被腐蝕程度(du),并確(que)定是否用其他方法進一步試(shi)驗。


  這種方(fang)法主要(yao)能腐(fu)(fu)蝕各種碳化物(wu),可測(ce)定因碳化鉻析(xi)出(chu)造(zao)成貧鉻引起的晶間腐(fu)(fu)蝕傾向,但不(bu)能測(ce)定因σ相析(xi)出(chu)而引起的晶間腐(fu)(fu)蝕。


  2.  GB/T 4334.2《不(bu)銹(xiu)鋼 硫(liu)酸(suan)(suan)-硫(liu)酸(suan)(suan)鐵腐蝕(shi)試驗方(fang)法》


  這種試驗方(fang)法是將試樣在硫(liu)酸-硫(liu)酸鐵溶液(ye)中煮沸后(hou),以腐(fu)蝕率(lv)來評定金屬材(cai)料的晶(jing)間腐(fu)蝕傾向。


  該標準規(gui)(gui)定(ding)了(le)試(shi)(shi)樣(yang)選取條(tiao)件和制備方法,規(gui)(gui)定(ding)了(le)試(shi)(shi)樣(yang)敏化處(chu)理條(tiao)件,對試(shi)(shi)驗用設備和儀(yi)器提出了(le)要(yao)求。


  這種試驗方法可(ke)(ke)檢(jian)(jian)測出(chu)與碳化鉻析出(chu)有關(guan)的未(wei)經穩定(ding)化處理的奧氏體不銹鋼晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕敏感(gan)性(xing),也可(ke)(ke)檢(jian)(jian)測鋼中與存在可(ke)(ke)見。相有關(guan)的晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕敏感(gan)性(xing)。但(dan)不能檢(jian)(jian)測含(han)鉬奧氏體不銹鋼因(yin)。相引起的晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕敏感(gan)性(xing)。


 3. GB/T 4334.3《不銹(xiu)鋼 65%硝酸腐蝕試驗方(fang)法》(又(you)稱X法)


   標準規(gui)定將奧氏(shi)體不銹鋼試(shi)樣在65%硝(xiao)酸溶液(ye)中煮(zhu)沸試(shi)驗后,用腐(fu)蝕率評定金屬材料(liao)的晶間腐(fu)蝕傾向。


  該標準(zhun)規定了(le)(le)腐(fu)蝕試樣(yang)的(de)選取和(he)制(zhi)備(bei)方法(fa),根據材料產品(pin)的(de)類別、厚度來確定試樣(yang)的(de)規格、尺寸、數(shu)量。規定了(le)(le)腐(fu)蝕試樣(yang)應預先進(jin)行敏(min)化(hua)處理和(he)敏(min)化(hua)處理的(de)條件。提出(chu)了(le)(le)應采用的(de)試驗設備(bei)和(he)儀器的(de)要求(qiu)。


   這種試驗方法能測(ce)出奧氏體不(bu)銹鋼因碳化鉻析(xi)出而(er)引(yin)起的晶間腐蝕(shi)傾(qing)向(xiang),但不(bu)能測(ce)出由σ相(xiang)引(yin)起的晶間腐蝕(shi)傾(qing)向(xiang)。


   試樣腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗后,用腐(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)來評(ping)定晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向(xiang)程度。腐(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)的計算同(tong)GB/T 4334.2.


  4. GB/T 4334.4《不(bu)銹鋼 硝酸(suan)-氫氟酸(suan)腐(fu)蝕試(shi)驗方法》


   這個試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)用于檢驗(yan)(yan)含鉬奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼在70℃的(de)(de)(de)(de)10%硝酸-3%氫氟酸溶液中的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)。本試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)是將按標準規定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)經(jing)固(gu)溶化(hua)(hua)處(chu)理(li),再經(jing)敏化(hua)(hua)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣與(yu)供貨狀態下(xia)的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣在同一條(tiao)件下(xia)進行晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan),再按同一方法測定(ding)(ding)各自的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)。然后將供貨狀態試(shi)(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)與(yu)經(jing)固(gu)溶并(bing)敏化(hua)(hua)處(chu)理(li)試(shi)(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)對比,來評定(ding)(ding)材料的(de)(de)(de)(de)晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)傾向。


  該試(shi)驗適(shi)用于(yu)含鉬奧氏體(ti)不(bu)銹鋼中因(yin)(yin)碳化鉻析出引起的貧鉻而導致的材料晶間腐蝕傾向,不(bu)能(neng)測定因(yin)(yin)σ相析出引起的品間腐蝕傾向。


  試驗(yan)后的腐蝕率計算方法同GB/T 4334.2.


 5. GB/T 4334.5《不銹(xiu)鋼 硫(liu)(liu)酸-硫(liu)(liu)酸銅腐蝕試驗方法》(又稱T法)


 這(zhe)種(zhong)(zhong)晶(jing)間腐蝕試驗法是經常采(cai)用的一種(zhong)(zhong)方法。


 將試樣放(fang)在(zai)配(pei)制好的(de)硫(liu)酸-硫(liu)酸銅(tong)溶液中,連續(xu)煮沸16小(xiao)時(shi)或更長時(shi)間,然后觀察試樣的(de)腐(fu)蝕情況。


 在標準中規(gui)定了試(shi)(shi)樣(yang)的(de)制取方法(fa),試(shi)(shi)樣(yang)的(de)規(gui)格、尺寸及(ji)試(shi)(shi)驗設備和儀器(qi)要(yao)(yao)求(qiu)。規(gui)定了溶液配制方法(fa)。該試(shi)(shi)驗還允(yun)許在腐蝕溶液中加(jia)入銅屑,并提出相關(guan)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)。


 標準還(huan)對試樣(yang)是否(fou)先經過敏化(hua)處(chu)理及不(bu)同(tong)成分奧氏體不(bu)銹鋼應采用的敏化(hua)條件作出規定。


 這種試驗方法適用(yong)于奧(ao)氏體和奧(ao)氏體-鐵素體雙相不銹鋼。適用(yong)于測定由于碳化鉻(ge)析出引起貧鉻(ge)而(er)導致的材料晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)傾(qing)向(xiang),但不能測定因σ相析出引起的晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)傾(qing)向(xiang)。


 對試(shi)樣晶間腐(fu)蝕傾向(xiang)的評(ping)定(ding)(ding)也不(bu)同(tong)于其(qi)他試(shi)驗方法,它是將經過腐(fu)蝕的試(shi)樣按規定(ding)(ding)彎曲(qu)成180°(壓力加工件及焊接件)或90°(鑄(zhu)鋼件),彎曲(qu)后(hou),試(shi)樣不(bu)出現晶間腐(fu)蝕裂紋為通(tong)過(合格)。還可用金相法評(ping)定(ding)(ding),或用試(shi)樣落地是否失去金屬聲音來判斷。