不锈钢晶间腐蚀及如何防止

原创 胡伟明  2020-03-23 20:30:00  阅读 191 次 评论 0 条
摘要:

晶间腐蚀晶间腐蚀是局部腐蚀的一种。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, 不能经受敲击,所以是一种很危险的腐蚀。金相图如下:产生腐蚀条件产生晶界碳化铬和贫铬区的不锈钢,在一定的腐蚀介质作用下会产生晶间腐蚀。这种不锈钢称为具有晶问腐蚀敏感性。只有不锈钢才具有晶间腐蚀敏感性,

晶间腐蚀

晶间腐蚀是局部腐蚀的一种。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, 不能经受敲击,所以是一种很危险的腐蚀。金相图如下:


不锈钢晶间腐蚀及如何防止第1张-胡伟明

产生腐蚀条件

产生晶界碳化铬和贫铬区的不锈钢,在一定的腐蚀介质作用下会产生晶间腐蚀。这种不锈钢称为具有晶问腐蚀敏感性。只有不锈钢才具有晶间腐蚀敏感性,同时接触能使晶间快速腐蚀的介质才能产生晶间腐蚀,两个条件缺一不可。

如何防止

镍合金、铝合金亦存在晶问腐蚀现象。奥氏体不锈钢晶间腐蚀在工业生产中较为常见,危害较大,防止方法有:


1

固溶处理

将已产生贫铬区的钢加热到1100℃左右,使碳化铬溶解,经水淬,迅速通过敏化稳定区,使合金保持含Cr的均一态。


2

稳定化处理

于钢中加入更易产生碳化物的元素,如钛或铌,钛和铌等元素对碳有更强的亲和力,有更强的碳化物的形成能力。在较高温度下,钢中的钛或铌优先与碳结合成TiC或NbC在晶界处析出,防止或减少了Cr23C5的析出,即稳定了钢中的碳,防止了贫铬区的产生。钛或铌的加入量与钢中的碳含量有关。钛含量约为碳含量的5倍,铌含量约为碳含量的10倍。


3

降低碳含量

碳化铬的产生是贫铬区形成的主要原因,降低碳含量是解决晶间腐蚀的基本方法。不锈钢按碳含量的多少可分为:

高碳级0.08%C

低碳级0.03%<C<0.08%;

超低碳级0.01%<C≤0.03%;

极低碳级c≤0.01%。


4

提高不锈钢中的铬、钼含量

提高不锈钢中铬、钼含量。也可提高贫铬区的铬、钼含量,降低晶间腐蚀敏感性,但受铬、钼溶解度的限制,同时铬、钼都是铁素体的形成元素,要使不锈钢保持奥氏体组织应同时提高镍含量。

END

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