沿着材料晶粒间界先发生腐蚀,使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象称晶间腐蚀


1. 腐蚀特征


 金属材料发生晶间腐蚀时,金属外形尺寸几乎不变,表面仍保持金属光泽,但是,用(yòng)显微镜观察时,可(kě)见晶粒周界受腐蚀,甚至晶粒脱落,腐蚀沿晶界发展。遇有(yǒu)外力时,金属表面会出现裂纹,并失去金属声音。



2. 影响因素


 金属材料晶间腐蚀的发生既取决于材料,也取决于介质特征。在腐蚀介质中,如果材料晶界區(qū)域和晶粒本體(tǐ)之间溶解速度不同,并且晶界溶解速度快于晶粒本體(tǐ),则发生晶间腐蚀。对于不锈钢,如果被敏化了,即在晶界处产生贫铬區(qū),则必定会产生晶间腐蚀。


 另一方面,不是所有(yǒu)的情况都会产生晶间腐蚀,只有(yǒu)介质能(néng)使晶界处呈现活化,而使晶粒本體(tǐ)产生钝化时,才使敏化了的不锈钢产生晶间腐蚀。大部分(fēn)酸介质、海水、原油等均易使不锈钢产生晶间腐蚀。


 為(wèi)了防止或减少不锈钢晶间腐蚀的发生,应尽量降低含碳量,当不锈钢中的含碳量降低到0.03%以下时,则不会产生晶间腐蚀。在不锈钢中加入适量的稳定化元素钛或铌等,也可(kě)有(yǒu)效地防止晶间腐蚀的发生。因為(wèi)这些措施都可(kě)以使不锈钢晶界处不产生或少产生铬的碳化物(wù),从而在晶界处不产生贫铬區(qū)。



3. 晶间腐蚀试验方法


 我國(guó)目前有(yǒu)5种晶间腐蚀试验方法。


   1.  GB/T 4334.1《不锈钢 10%草(cǎo)酸浸蚀试验方法》(又(yòu)称C法)


   这种试验方法是检验奥氏體(tǐ)不锈钢晶间腐蚀的筛选试验方法。该标准是将试样在10%的草(cǎo)酸溶液中電(diàn)解浸蚀后,在显微镜下观察被浸蚀表面的金相组织,根据晶界形态或凹坑形态分(fēn)类,来确定金属试片的被腐蚀程度,并确定是否用(yòng)其他(tā)方法进一步试验。


  这种方法主要能(néng)腐蚀各种碳化物(wù),可(kě)测定因碳化铬析出造成贫铬引起的晶间腐蚀倾向,但不能(néng)测定因σ相析出而引起的晶间腐蚀。


  2.  GB/T 4334.2《不锈钢 硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法》


  这种试验方法是将试样在硫酸-硫酸铁溶液中煮沸后,以腐蚀率来评定金属材料的晶间腐蚀倾向。


  该标准规定了试样选取条件和制备方法,规定了试样敏化处理(lǐ)条件,对试验用(yòng)设备和仪器提出了要求。


  这种试验方法可(kě)检测出与碳化铬析出有(yǒu)关的未经稳定化处理(lǐ)的奥氏體(tǐ)不锈钢晶间腐蚀敏感性,也可(kě)检测钢中与存在可(kě)见。相有(yǒu)关的晶间腐蚀敏感性。但不能(néng)检测含钼奥氏體(tǐ)不锈钢因。相引起的晶间腐蚀敏感性。


 3. GB/T 4334.3《不锈钢 65%硝酸腐蚀试验方法》(又(yòu)称X法)


   标准规定将奥氏體(tǐ)不锈钢试样在65%硝酸溶液中煮沸试验后,用(yòng)腐蚀率评定金属材料的晶间腐蚀倾向。


  该标准规定了腐蚀试样的选取和制备方法,根据材料产品的类别、厚度来确定试样的规格、尺寸、数量。规定了腐蚀试样应预先进行敏化处理(lǐ)和敏化处理(lǐ)的条件。提出了应采用(yòng)的试验设备和仪器的要求。


   这种试验方法能(néng)测出奥氏體(tǐ)不锈钢因碳化铬析出而引起的晶间腐蚀倾向,但不能(néng)测出由σ相引起的晶间腐蚀倾向。


   试样腐蚀试验后,用(yòng)腐蚀率来评定晶间腐蚀倾向程度。腐蚀率的计算同GB/T 4334.2.


  4. GB/T 4334.4《不锈钢 硝酸-氢氟酸腐蚀试验方法》


   这个试验用(yòng)于检验含钼奥氏體(tǐ)不锈钢在70℃的10%硝酸-3%氢氟酸溶液中的腐蚀率。本试验是将按标准规定的经固溶化处理(lǐ),再经敏化处理(lǐ)的试样与供货状态下的试样在同一条件下进行晶间腐蚀试验,再按同一方法测定各自的腐蚀率。然后将供货状态试样的腐蚀率与经固溶并敏化处理(lǐ)试样的腐蚀率对比,来评定材料的晶间腐蚀倾向。


  该试验适用(yòng)于含钼奥氏體(tǐ)不锈钢中因碳化铬析出引起的贫铬而导致的材料晶间腐蚀倾向,不能(néng)测定因σ相析出引起的品间腐蚀倾向。


  试验后的腐蚀率计算方法同GB/T 4334.2.


 5. GB/T 4334.5《不锈钢 硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法》(又(yòu)称T法)


 这种晶间腐蚀试验法是经常采用(yòng)的一种方法。


 将试样放在配制好的硫酸-硫酸铜溶液中,连续煮沸16小(xiǎo)时或更長(cháng)时间,然后观察试样的腐蚀情况。


 在标准中规定了试样的制取方法,试样的规格、尺寸及试验设备和仪器要求。规定了溶液配制方法。该试验还允许在腐蚀溶液中加入铜屑,并提出相关的要求。


 标准还对试样是否先经过敏化处理(lǐ)及不同成分(fēn)奥氏體(tǐ)不锈钢应采用(yòng)的敏化条件作出规定。


 这种试验方法适用(yòng)于奥氏體(tǐ)和奥氏體(tǐ)-铁素體(tǐ)双相不锈钢。适用(yòng)于测定由于碳化铬析出引起贫铬而导致的材料晶间腐蚀倾向,但不能(néng)测定因σ相析出引起的晶间腐蚀倾向。


 对试样晶间腐蚀倾向的评定也不同于其他(tā)试验方法,它是将经过腐蚀的试样按规定弯曲成180°(压力加工件及焊接件)或90°(铸钢件),弯曲后,试样不出现晶间腐蚀裂纹為(wèi)通过(合格)。还可(kě)用(yòng)金相法评定,或用(yòng)试样落地是否失去金属声音来判断。