在18-8型不銹鋼的焊縫金屬中滲入穩定化合金元素鈦、鈮、鋯等,可以消除圖3-1a和圖3-1b兩種形式的晶(jing)間腐蝕,但又可能會出現如圖3-1c中的腐蝕現象,即順著焊縫金屬的熔合線發生像刀切一樣的腐蝕,稱它為刀狀腐蝕。刀狀腐蝕是順著焊縫熔合線向板厚度方向深人,并慢慢地向母材金屬和焊縫金屬發展,如圖3-3所示。刀狀腐蝕將成為制約焊接結構使用壽命的薄弱環節。
刀狀腐蝕只是焊接接頭出現的一種特殊的晶間腐蝕,它也與Cr的C化合物(Cr23C6)析出有關。它經歷了高溫過熱和中溫敏化兩個熱過程而發生的。
1. 高(gao)溫(wen)過熱(re)是(shi)指含(han)(han)鈦(tai)(tai)或(huo)(huo)含(han)(han)鈮的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)中,碳(tan)(tan)和鈦(tai)(tai)或(huo)(huo)鈮的(de)親合(he)力比鉻(ge)大,首先(xian)形成鈦(tai)(tai)或(huo)(huo)鈮的(de)碳(tan)(tan)化物(wu)。若鋼(gang)中鈦(tai)(tai)或(huo)(huo)鈮的(de)含(han)(han)量足夠高(gao)時就不(bu)會形成鉻(ge)的(de)碳(tan)(tan)化物(wu),且保證奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)中鉻(ge)的(de)含(han)(han)量不(bu)降低,不(bu)會出現貧(pin)鉻(ge)現象,此時具有(you)(you)較高(gao)的(de)抗晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)能力。但是(shi),在(zai)(zai)焊(han)接時,在(zai)(zai)焊(han)接熱(re)影響區過熱(re)區的(de)高(gao)溫(wen)下(xia),鈦(tai)(tai)或(huo)(huo)鈮的(de)碳(tan)(tan)化物(wu)向奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相溶(rong)解。在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia),碳(tan)(tan)比鈦(tai)(tai)或(huo)(huo)鈮的(de)擴(kuo)散速度大得多(duo),所以溶(rong)解的(de)碳(tan)(tan)可以迅速向晶(jing)(jing)界處(chu)遷移。冷卻(que)后,奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相溶(rong)解有(you)(you)較多(duo)的(de)鈦(tai)(tai)或(huo)(huo)鈮原子(zi),而晶(jing)(jing)界處(chu)含(han)(han)有(you)(you)較多(duo)的(de)碳(tan)(tan)原子(zi),鈦(tai)(tai)或(huo)(huo)鈮就失去(qu)了(le)穩(wen)定碳(tan)(tan)的(de)作用。
2. 中溫敏化是(shi)指溶解了鈦(tai)或(huo)鈮的碳化物的焊接(jie)接(jie)頭被(bei)加熱(如(ru)多層焊或(huo)工作溫度(du))到450~850℃的危險溫度(du),鈦(tai)或(huo)鈮在奧氏(shi)體相(xiang)里的擴散速度(du)非常慢,沒(mei)有可能(neng)移到晶(jing)界使碳再次與鉻結合(he),于(yu)是(shi)在晶(jing)界附近(jin)的Cr在此(ci)處形成碳化鉻,產(chan)生Cr的碳化物,使晶(jing)界貧鉻而產(chan)生一(yi)種(zhong)特殊的晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)。由(you)于(yu)是(shi)在焊縫(feng)兩側的對稱的較窄區(qu)域發生的,形如(ru)刀狀,故稱之(zhi)“刀狀腐蝕(shi)(shi)'。