研究18-8奥氏体不锈钢的晶间腐蚀现象

　　晶间腐蚀的机理”-101,主要有“贫Cr理论”和“晶间区偏析杂质或第二相选择性溶解理论”等.“贫Cr理论"认为,奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是由于晶界区的贫铬所引起的.C在奥氏体中的饱和溶解度<0.02%,不锈钢的C含量一般都高于这一数值.当不锈钢从固溶温度开始冷却时,C处于过饱和状态敏化处理时,C和Cr形成碳化物(主要为(Cr,Fe)2C。型)在晶界析出.由于(Cr,Fe)zC。中Cr含量很高,而Cr在奧氏体中扩散速率却很低,导致奥氏体中Cr含量低于12mas%,那么在晶界两侧便形成了贫Cr区,即晶界区和晶粒本体有了明显的差异.晶粒与晶界构成活态-钝态的微电偶结构,从而形成晶界腐蚀.用透射电镜薄膜技术可直接观察到贫Cr区,并测定贫Cr区的宽度和贫化程度.另外,支持贫Cr理论的有利证据，是利用阳极极化曲线间接测出电流密度,不锈钢随Gr含量的降低,其临界电流密度和钝化电流密度也相应增加。

　　另外,晶间腐蚀的机理还有“晶界吸附理论"、“亚稳沉淀相理论”等。这些理论彼此并不矛盾,互为补充晶间腐蚀机理的研究十分重要,应充分应用现代检测技术13,141，研究晶间原子结构的改变、断口形貌、化学成分的变化、腐蚀过程、腐蚀产物的成分以及晶界合金元素的相互影响等,进一步解释晶间腐蚀现象。

　　不锈钢中加入Ti、Nb23s.0等元素时,它们与C结合能力比Cr强，能够与C结合生成稳定的碳化物,可以避免在奥氏体中形成贫Cr区,这些元素称为稳定剂.同时,Ti和Nb还是形成铁素体的元素,会促进双相组织的形成.故通过添加这些元素可以减少晶间腐蚀的产生.但需要注意的是,在强氧化性介质(如硝酸)条件下,添加Ti元素反而有害,因为生成的TIC易被溶解.另外,不锈钢在冶炼的过程中应减少有害杂质S、P等,因为它们作为杂质元素易形成第二相,发生选择性腐蚀。

　　奥氏体不锈钢晶问腐蚀的机理主要有“贫Cr理论”和“晶界杂质选择性溶解理论”.在工程的实际应用过程中,往往同时存在两种或两种以上的腐蚀机理,其中贫Cr所引起的晶间腐蚀现象最为普遍.钢的化学成分以及热处理工艺可决定是否引起晶间腐蚀和腐蚀的程度,其中C含量是影响奧氏体不锈钢晶间腐蚀的最主要因素,其敏感性随C含量的增加递增,不锈钢中的C含量<0.03%,其晶间腐蚀敏感性大大降低.改变钢的化学成分和热处理工艺是控制:奥氏体不锈钢晶间腐蚀的主要的、最有效的措施。实践表明，合适的固溶处理稳定化处理、降低C及杂质元素(如Si、P和N)在奥氏体不锈钢晶界的含量、加入稳定剂(如Ti和Nb)消除或防止热加工或冷加工过程中对材料的影响等,都是降低晶间腐蚀敏感性和防止晶间腐蚀的有效措施。

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