奥氏体不锈钢晶间腐蚀16%硫酸-硫酸铜腐蚀试验

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。通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合金中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工业的一个重大问题。

晶间腐蚀倾向性试验
奥氏体不锈钢使用于可能引起晶间腐蚀的环境时，应按GB4334. 1～GB4334《不锈钢晶间腐蚀试验方法》进行晶间腐蚀倾向性试验。奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验方法的选用及其合格要求应符合下列规定：
（1） 在温度大于等于60 ℃，且浓度大于等于5 %的硝酸中使用的奥氏体不锈钢以及浓硝不锈钢， 应按GB4334. 3《不锈钢65 %硝酸腐蚀试验方法》进行试验，五个周期的平均腐蚀率或三个周期的腐蚀率应不大于0. 6g/ m2 h （或相当于0. 6mm/a） 。试样状态可为使用状态或敏化状态。
（2） 铬镍奥氏体不锈钢（ 如0Cr18Ni10Ti , 0Cr18Ni9 , 00Cr19Ni10 及相类似钢材） : 一般要求：按GB4334. 5《不锈钢硫酸—硫酸铜腐蚀试验方法》，弯曲试验后，试样表面不得有晶间腐蚀裂纹。较高要求：按GB4334. 2《不锈钢硫酸—硫酸铁腐蚀试验方法》，平均腐蚀率应不大于1. 1g/ m2 h 。
（3） 含钼奥氏体不锈钢（如0Cr18Ni12Mo2Ti , 00Cr17Ni14Mo2 及相类似钢材） : 一般要求：按GB4334. 5《不锈钢硫酸—硫酸铜腐蚀试验方法》， 弯曲试验后， 试样表面不得有晶间腐蚀裂纹。较高要求：按GB4334. 4《不锈钢硝酸—氢酸腐蚀试验方法》， 腐蚀度比值不大于1. 5。也可按GB4334. 2《硫酸—硫酸铁试验方法》， 平均腐蚀率应不大于1. 1g/m2 h 。
（4） 介质有特殊要求时，可进行上述规定以外的晶间腐蚀试验，并规定相应的合格要求。

锈钢晶间腐蚀的原因和影响，避免腐蚀危害的方法 
所谓晶间腐蚀，是金属材料在特定的腐蚀介质中,并在高温环境下由于晶界合金元素铬的贫化,沿着材料的晶粒间界受到腐蚀,使晶粒之间丧失结合力的一种局部腐蚀破坏现象。以奥氏体不锈钢为例,在焊接时,焊缝两侧2～3 mm处可被加 热到400～910℃,这就是所谓的晶间腐蚀敏化区,有铬和钼相析出而出现贫化。
不锈钢抗晶间腐蚀能力因其金相组织和化学成分的不同而有所不同,如奥氏体不锈钢和双相不锈钢晶间腐蚀的敏化温度范围是400～850℃；而铁素体不锈钢则在850℃以上。腐蚀从表面沿晶界深入金属内部,外表看不出腐蚀迹象,但金相观察晶界呈现网状腐蚀。
含碳量愈高,碳的扩散量愈多,碳化物形成的就多,铬的消耗量就大,使得晶间腐蚀倾向渗入晶界的深度加大。铬含量增加时,有利于贫铬区与富铬区含铬量的平衡,从而降低了晶间腐蚀的敏感性。镍含量增加可降低碳在奥氏体钢中的溶解度,并可促进M23C6的析出和成长速度,因此镍是加速晶间腐蚀的元素。钛和铌与碳的亲和力较强,能够生成稳定的TiC和NbC,以避免碳与铬结合形成碳化铬,从而减少了晶界贫铬区的产生,因此它们被称为稳定化元素。 此外，氮、磷、硅这些元素的存在对不锈钢耐晶间腐蚀都是不利的。

常采用过渡层的办法解决。即在珠光体耐热钢一侧坡口表面堆焊一层厚度约5～6mm的含V、Nb、Ti等碳化物形成元素的焊材。可以用珠光体耐热钢焊条（E5515-B2VNb）。焊接时，采用较小的规范。也就是说，要用小电流、低电弧电压、快速焊、多层多道焊等，主要是为了减少母材的热输入，可限制珠光体耐热钢中的碳向奥氏体不锈钢焊缝中的扩散，从而达到防止焊接接头发生晶间腐蚀。

18-8型不锈钢属于奥氏体型钢,此种金属材料具有很强的抗化学腐蚀性能,在石油化工,航空航天和航海等领域得到广泛使用.但是,在一定条件下,此种金属材料会产生晶间腐蚀现象. 晶间腐蚀固溶体间隙化合物
腐蚀是金属制件经常发生的一种现象. 化学腐蚀过程没有电流产生,电化学腐蚀和晶 间腐蚀过程伴有电流产生.一般情况下,金属 基体中含Cr量达l1.7%的含Cr不锈钢就能 在阳极(负极)区域基体表面上形成一层富Crt 的氧化物保护膜,这层保护膜阻碍阳极区域的反应,同时增加阳极电位致使基体电化学腐蚀减缓.如果含Cr量增加,热处理后获得单一金相组织,基本会阻止电化学腐蚀.在18—8 型不锈钢中,含Cr量为18%,远远大于 l1.7%,因此具有很强的抗化学腐蚀和电化学 腐蚀性能.晶间腐蚀是由于金属贫铬现象产 生的,其结果使晶粒间丧失结合力,以致材料的强度几乎完全消失,有着严重的破坏现象.

碳化铬沉淀引起的晶间腐蚀 不锈钢中含有0.08-0.12%的碳,碳与铬 形成复杂的不稳定的间隙碳化物Cr23C6分子呈正交晶格结构,此种碳化物与铁的亲和力 较强,形成(Cr,Fe)23C6,在高温时,溶于具有 体心立方晶格的相中,温度愈高,则碳化物溶解的愈多.这种状态在冷却方法保存在室温时,形成过饱和固溶体,但在缓慢冷却过程中,碳化物为了保持平衡,会从固溶体中析出.过饱和固溶体是不稳定的,在敏化处理 温度(400-850℃)再加热时,碳化物沿晶粒间界要析出,因此钢产生晶间腐蚀趋势.当温度73o0C时,晶间的碳化铬是孤立的颗粒,晶间腐蚀趋势小;低于650.C时,晶间的碳 化铬在晶界面上形成连续的片状,晶间腐蚀趋势增大.