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. 腐蝕特征(zheng)
金(jin)屬材(cai)料(liao)發生晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕時(shi),金(jin)屬外(wai)形(xing)尺(chi)寸幾乎不(bu)變,表面(mian)仍(reng)保持金(jin)屬光澤,但是,用顯(xian)微鏡(jing)觀察(cha)時(shi),可見晶(jing)(jing)粒周(zhou)界受(shou)腐(fu)(fu)蝕,甚至晶(jing)(jing)粒脫(tuo)落,腐(fu)(fu)蝕沿晶(jing)(jing)界發展。遇有外(wai)力時(shi),金(jin)屬表面(mian)會出現裂(lie)紋,并失去金(jin)屬聲音。
2. 影響因(yin)素
金屬(shu)材料晶(jing)間腐蝕(shi)的發(fa)生(sheng)既(ji)取(qu)決于(yu)(yu)材料,也取(qu)決于(yu)(yu)介(jie)質(zhi)特(te)征。在腐蝕(shi)介(jie)質(zhi)中,如果(guo)材料晶(jing)界區域和晶(jing)粒本(ben)(ben)體之間溶解(jie)速度不同,并且(qie)晶(jing)界溶解(jie)速度快于(yu)(yu)晶(jing)粒本(ben)(ben)體,則發(fa)生(sheng)晶(jing)間腐蝕(shi)。對于(yu)(yu)不銹鋼,如果(guo)被敏化了,即(ji)在晶(jing)界處產生(sheng)貧鉻區,則必(bi)定會產生(sheng)晶(jing)間腐蝕(shi)。
另一方面,不(bu)是所有的情況(kuang)都會產(chan)(chan)生晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi),只有介質能使晶(jing)界處呈現活化(hua),而使晶(jing)粒本(ben)體產(chan)(chan)生鈍化(hua)時,才(cai)使敏化(hua)了(le)的不(bu)銹鋼產(chan)(chan)生晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。大部(bu)分酸介質、海水(shui)、原油等(deng)均易(yi)使不(bu)銹鋼產(chan)(chan)生晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。
為(wei)了防(fang)止或(huo)(huo)減少不(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶間腐蝕的(de)發生(sheng)(sheng),應(ying)盡量降低含碳(tan)量,當不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中的(de)含碳(tan)量降低到0.03%以下時,則(ze)不(bu)會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)晶間腐蝕。在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中加入適(shi)量的(de)穩定化元素鈦或(huo)(huo)鈮等,也(ye)可有效地防(fang)止晶間腐蝕的(de)發生(sheng)(sheng)。因為(wei)這些措施(shi)都可以使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)晶界(jie)處(chu)不(bu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)或(huo)(huo)少產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)鉻(ge)的(de)碳(tan)化物,從而在晶界(jie)處(chu)不(bu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)貧鉻(ge)區。
3. 晶間(jian)腐蝕(shi)試驗方法
我國目(mu)前有5種晶(jing)間腐蝕(shi)試(shi)驗方法。
1. GB/T 4334.1《不(bu)銹鋼 10%草酸浸蝕試驗方法(fa)》(又(you)稱C法(fa))
這種試(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法是(shi)(shi)(shi)檢驗(yan)(yan)奧(ao)氏體不銹鋼晶間腐蝕(shi)的篩(shai)選試(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法。該標準是(shi)(shi)(shi)將試(shi)樣在(zai)10%的草(cao)酸溶液中(zhong)電解浸蝕(shi)后,在(zai)顯微鏡(jing)下(xia)觀察被(bei)(bei)浸蝕(shi)表面的金相組織(zhi),根據晶界形態或凹(ao)坑形態分類,來確定(ding)金屬試(shi)片的被(bei)(bei)腐蝕(shi)程度,并(bing)確定(ding)是(shi)(shi)(shi)否用其(qi)他方(fang)法進一(yi)步試(shi)驗(yan)(yan)。
這種(zhong)方法主要能腐蝕(shi)各種(zhong)碳化物(wu),可測定因(yin)碳化鉻析出造成貧鉻引起的(de)晶間腐蝕(shi)傾(qing)向(xiang),但不(bu)能測定因(yin)σ相析出而(er)引起的(de)晶間腐蝕(shi)。
2. GB/T 4334.2《不(bu)銹(xiu)鋼 硫(liu)酸-硫(liu)酸鐵腐蝕試驗(yan)方(fang)法》
這種試(shi)驗方法是(shi)將試(shi)樣在硫(liu)酸(suan)-硫(liu)酸(suan)鐵溶液中煮沸后,以腐蝕(shi)率來評定金屬(shu)材料的晶間腐蝕(shi)傾(qing)向(xiang)。
該標準(zhun)規定了試(shi)樣(yang)選取條件(jian)和制備方(fang)法,規定了試(shi)樣(yang)敏化處理(li)條件(jian),對(dui)試(shi)驗(yan)用設(she)備和儀器(qi)提出了要(yao)求。
這種(zhong)試驗方法(fa)可(ke)檢測(ce)出與碳化(hua)鉻析出有(you)關(guan)的(de)未經穩(wen)定化(hua)處理的(de)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)敏(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing),也可(ke)檢測(ce)鋼(gang)(gang)中與存在(zai)可(ke)見。相有(you)關(guan)的(de)晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)敏(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)。但不能(neng)檢測(ce)含鉬奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)因。相引起的(de)晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)敏(min)感(gan)(gan)性(xing)(xing)。
3. GB/T 4334.3《不(bu)銹(xiu)鋼 65%硝酸(suan)腐蝕(shi)試驗方法(fa)》(又稱X法(fa))
標準規定(ding)將奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼試樣在65%硝酸(suan)溶液中(zhong)煮沸試驗后,用腐(fu)蝕率評定(ding)金屬(shu)材料(liao)的晶間腐(fu)蝕傾(qing)向。
該(gai)標(biao)準規(gui)定(ding)了腐蝕(shi)試樣的(de)選取(qu)和(he)制(zhi)備(bei)方法,根(gen)據材料產品的(de)類別、厚度來確(que)定(ding)試樣的(de)規(gui)格、尺寸、數量(liang)。規(gui)定(ding)了腐蝕(shi)試樣應預先進行敏化處理和(he)敏化處理的(de)條件(jian)。提(ti)出了應采用的(de)試驗設(she)備(bei)和(he)儀(yi)器的(de)要求。
這(zhe)種試驗方法能測出(chu)(chu)(chu)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼因碳化鉻析出(chu)(chu)(chu)而引(yin)起(qi)的晶間腐(fu)蝕傾(qing)向,但不能測出(chu)(chu)(chu)由σ相引(yin)起(qi)的晶間腐(fu)蝕傾(qing)向。
試樣腐蝕試驗(yan)后,用腐蝕率來評定晶間腐蝕傾(qing)向程(cheng)度。腐蝕率的計算同GB/T 4334.2.
4. GB/T 4334.4《不(bu)銹鋼 硝(xiao)酸(suan)-氫氟酸(suan)腐蝕試驗方法》
這個試(shi)(shi)驗(yan)(yan)用(yong)于檢驗(yan)(yan)含鉬奧氏體不銹鋼在70℃的(de)10%硝酸(suan)-3%氫(qing)氟酸(suan)溶液(ye)中的(de)腐蝕率(lv)。本試(shi)(shi)驗(yan)(yan)是將按(an)標準規(gui)定的(de)經(jing)固(gu)溶化處理,再(zai)經(jing)敏(min)化處理的(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)與(yu)供貨(huo)狀態下的(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)在同一條件下進行晶(jing)間腐蝕試(shi)(shi)驗(yan)(yan),再(zai)按(an)同一方法測定各自的(de)腐蝕率(lv)。然后將供貨(huo)狀態試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)腐蝕率(lv)與(yu)經(jing)固(gu)溶并敏(min)化處理試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)腐蝕率(lv)對比(bi),來評(ping)定材(cai)料(liao)的(de)晶(jing)間腐蝕傾向。
該試驗適用于(yu)含(han)鉬奧氏體不銹鋼中因(yin)碳化鉻析出(chu)(chu)引起的貧鉻而導致(zhi)的材料晶(jing)間腐(fu)蝕傾(qing)向,不能測定(ding)因(yin)σ相析出(chu)(chu)引起的品間腐(fu)蝕傾(qing)向。
試驗后的腐蝕率計算方法同GB/T 4334.2.
5. GB/T 4334.5《不銹鋼 硫酸-硫酸銅腐蝕試驗方法》(又(you)稱T法)
這種(zhong)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕試驗法是(shi)經(jing)常采用的一種(zhong)方法。
將試樣(yang)放在配制好的硫酸-硫酸銅溶(rong)液中(zhong),連續煮沸(fei)16小時(shi)或更長時(shi)間,然后觀察試樣(yang)的腐蝕情況。
在(zai)標準中規定了試(shi)樣的制取方法,試(shi)樣的規格(ge)、尺寸及試(shi)驗(yan)設備和(he)儀器要求(qiu)。規定了溶(rong)液配制方法。該試(shi)驗(yan)還允(yun)許在(zai)腐蝕(shi)溶(rong)液中加入銅屑,并提出相(xiang)關的要求(qiu)。
標(biao)準還(huan)對試樣是否先經過敏(min)化(hua)處理及不同成分(fen)奧氏體不銹(xiu)鋼應采用的敏(min)化(hua)條(tiao)件作出規定。
這(zhe)種(zhong)試驗方法適(shi)用于奧氏體和奧氏體-鐵(tie)素體雙相不(bu)銹鋼。適(shi)用于測(ce)定由于碳化鉻析出(chu)引起(qi)貧鉻而(er)導(dao)致的(de)材料晶(jing)間腐蝕傾向(xiang),但不(bu)能測(ce)定因σ相析出(chu)引起(qi)的(de)晶(jing)間腐蝕傾向(xiang)。
對試(shi)(shi)樣晶(jing)間腐蝕傾向(xiang)的評(ping)定也(ye)不同(tong)于其他試(shi)(shi)驗方法(fa),它是將經過腐蝕的試(shi)(shi)樣按(an)規定彎曲成180°(壓力(li)加工件及焊接件)或(huo)90°(鑄(zhu)鋼件),彎曲后,試(shi)(shi)樣不出現晶(jing)間腐蝕裂紋為通過(合格)。還可用(yong)(yong)金相(xiang)法(fa)評(ping)定,或(huo)用(yong)(yong)試(shi)(shi)樣落(luo)地是否失去金屬聲音來判斷。