晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料晶界區(qū)发展的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏现象。实际就是材料晶界區(qū)物(wù)质的溶解速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于晶粒本體(tǐ)的溶解速率。晶间腐蚀理(lǐ)论有(yǒu)贫化理(lǐ)论和晶界區(qū)杂质或第二相选择溶解理(lǐ)论两种。
一、贫化理(lǐ)论
贫化理(lǐ)论是一个总称。对于不锈钢、镍铬铁合金来说，是贫铬理(lǐ)论；对于镍铬钼合金是贫钼理(lǐ)论；对于铝铜合金是贫铜理(lǐ)论。
以奥氏體(tǐ)不锈钢為(wèi)例，钢中碳在奥氏體(tǐ)中的固溶度随温度的降低而减少，如304不锈钢，在500~700℃的平衡溶碳量，最多(duō)不超过0.02%.当奥氏體(tǐ)不锈钢中的含碳量在0.02%~0.03%以上时（随钢中含镍量而异），在固溶处理(lǐ)后，碳在钢中便处于过饱和状态。
在不锈钢的加工和使用(yòng)过程中，若经过450~850℃的加热（敏化处理(lǐ)）时（如焊接热影响或在此温度范围内使用(yòng)），则钢中的过饱和碳就会向晶界扩散而析出，并与其附近的铬形成铬的碳化物(wù)（Cr23C6)。由于这种碳化物(wù)含有(yǒu)较高的铬，而晶粒内部铬扩散较慢，在形成铬的碳化物(wù)时就发生铬的“供不应求”现象，这种沿晶界析出的铬的碳化物(wù)导致其周围基體(tǐ)中铬浓度的降低，形成所谓“贫铬區(qū)”。当铬的碳化物(wù)沿晶界析出呈网状时，贫铬區(qū)亦连接呈网状，“晶界區(qū)”铬含量的降低，使其钝化能(néng)力下降，甚至消失，而奥氏體(tǐ)晶粒本身仍具有(yǒu)足够钝化（耐蚀）能(néng)力。因此，在腐蚀介质作用(yòng)下，晶界附近连成网状的贫铬區(qū)便优先溶解而产生晶间腐蚀。研究表明，贫铬區(qū)的宽度和铬贫化度等随钢种、加热温度等条件的不同，而有(yǒu)较大的差异。在一些苛刻的腐蚀介质条件下，贫铬區(qū)的铬浓度常常在不小(xiǎo)于12%时就产生晶间腐蚀。
二、晶界區(qū)杂质或第二相选择溶解理(lǐ)论
在硝酸和尿素生产介质中，奥氏體(tǐ)不锈钢在非敏化状态（固溶态）发生晶间腐蚀，而敏化态（即含有(yǒu)晶界贫铬區(qū)的）反而不发生晶间腐蚀，这显然不能(néng)用(yòng)贫铬理(lǐ)论来解释。研究表明，在硝酸介质中，碳小(xiǎo)于0.1%时，对非敏化态晶间腐蚀无明显影响；磷大于或等于0.01%,显著有(yǒu)害；硅大于0.1%的危害性开始增加，0.8%达到高峰，当硅含量一定量时，如4.0%,反而非常有(yǒu)益；硼含量大于或等于0.0008%便有(yǒu)害了。在尿素生产装置中所引起的奥氏體(tǐ)不锈钢的非敏化态晶界腐蚀与磷、硅的沿晶界偏聚有(yǒu)关，研究表明，随磷的增加，其耐晶界腐蚀性下降。磷、硅、硼等杂质元素沿晶界偏聚导致非敏化态晶间腐蚀，仅仅是由于晶界内形成化學(xué)浓差而引起的单纯電(diàn)化學(xué)腐蚀过程，或者是由于偏聚引起晶界耐蚀性下降，还是其他(tā)因素的影响，有(yǒu)待于进一步探讨。
研究还表明，某些超低碳含钼奥氏體(tǐ)不锈钢（如316L不锈钢)在敏化温度區(qū)间，在晶界析出σ相，在沸腾的65%硝酸溶液中可(kě)发现。相选择溶解所致的晶间腐蚀。
上述两种晶间腐蚀机理(lǐ)各自适用(yòng)一定的合金组织状态，特别是一定的介质条件，不是相互排斥而是相辅相成的，需要指出的是绝大多(duō)数的晶间腐蚀可(kě)用(yòng)贫化理(lǐ)论来解释。
為(wèi)提高耐由贫铬引起的晶间腐蚀性能(néng)，应当避免在500~850℃温度范围内受热或受热重新(xīn)进行固溶处理(lǐ)；降低材料的C含量，采用(yòng)超低碳材料，或在钢中加稳定化元素钛、铌与钢中过饱和的碳形成稳定的TiC、NbC等碳化物(wù)，以防止或减少铬的碳化物(wù)Cr23C6。形成。但由于含钛钢的焊后形成“刃状腐蚀”，故被逐渐淘汰，目前主要采用(yòng)超低碳不锈钢。铬含量的增加也可(kě)以增加耐晶界腐蚀性能(néng)，铁素體(tǐ)十奥氏體(tǐ)两相不锈钢和晶界含一定铁素體(tǐ)的奥氏體(tǐ)不锈钢都有(yǒu)较好耐晶间腐蚀性能(néng)。
為(wèi)提高耐非敏化态晶间腐蚀性能(néng)，则要采用(yòng)超低磷、硅，尿素级则要求提高奥氏體(tǐ)钢的纯度。
