不銹鋼晶間腐蝕

因此《不銹鋼晶間腐蝕:GB/T 21433-2008 標(biāo)準(zhǔn)釋義》除作為GB/T 21433-2008的標(biāo)準(zhǔn)釋義外，同時(shí)也是一本對(duì)不銹鋼晶間腐蝕進(jìn)行全面介紹的手冊(cè)性的書籍，可供工程、科研、教學(xué)等方面參考。

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《不銹鋼晶間腐蝕:GB/T 21433-2008 標(biāo)準(zhǔn)釋義》中除對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的重要內(nèi)容進(jìn)行釋義外，還對(duì)不銹鋼的晶間腐蝕概念、形成機(jī)理、影響因素、控制措施等進(jìn)行了介紹，對(duì)各種晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)方法的原理和特點(diǎn)，是否檢驗(yàn)的確定原則、檢驗(yàn)方法的選擇、試樣狀態(tài)的確定、評(píng)定方法的選定、合格指標(biāo)的制定、檢驗(yàn)方法對(duì)鋼號(hào)的適應(yīng)性、檢驗(yàn)試板的適用范圍等進(jìn)行了分析。引用了國(guó)內(nèi)外關(guān)于不銹鋼晶間腐蝕及對(duì)其敏感性檢驗(yàn)方面的技術(shù)資料與試驗(yàn)研究成果，吸取了不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)的多年實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

國(guó)內(nèi)和國(guó)際上現(xiàn)有關(guān)于晶間腐蝕的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾種方法：

GB/T 4334.（1～5）—2000不銹鋼晶間腐蝕敏感性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（根據(jù)不同材料敏感性選擇相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)）

ASTMA262-2014 奧氏體不銹鋼晶間腐蝕標(biāo)準(zhǔn)方法

ISO 3651-（1-5）:1998 不銹鋼耐晶間腐蝕的測(cè)定

JIS G （0571-0575）:2003 不銹鋼耐晶間腐蝕的測(cè)定

ASTM_A763-93（W X Z）:2004 鐵素體不銹鋼晶間腐蝕敏感性檢測(cè)

GB/T 15260—1994《鎳合金晶間腐蝕敏感性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》

GB/T 21433-2008《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗(yàn)》

CB/T 3949-2001 《船用不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕試驗(yàn)方法》

GB/T 26491-2011 鋁合金晶間腐蝕試驗(yàn)方法 質(zhì)量損失法

ASTM G28 - 02(2008) Standard Test Methods for Detecting Susceptibility to Intergranular Corrosion in Wrought, Nickel Rich, Chromium Bearing Alloys （中文名稱：《鍛造高鎳鉻軸承合金晶間腐蝕敏感性的檢查用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》

GB/T 7998-2005 《鋁合金晶間腐蝕測(cè)定方法》

HG/T 3173-2002 《尿素級(jí)超低碳鉻鎳鈅奧氏體不銹鋼晶間腐蝕傾向試驗(yàn)》

晶間腐蝕原理

不銹鋼在腐蝕介質(zhì)作用下，在晶粒之間產(chǎn)生的一種腐蝕現(xiàn)象稱為晶間腐蝕。

產(chǎn)生晶間腐蝕的不銹鋼，當(dāng)受到應(yīng)力作用時(shí)，即會(huì)沿晶界斷裂、強(qiáng)度幾乎完全消失，這是不銹鋼的一種最危險(xiǎn)的破壞形式。晶間腐蝕可以分別產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)(HAZ)、焊縫或熔合線上，在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀線腐蝕(KLA)。不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于10~12%。當(dāng)溫度升高時(shí)，碳在不銹鋼晶粒內(nèi)部的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度。因?yàn)槭覝貢r(shí)碳在奧氏體中的溶解度很小，約為0.02%～0.03%，而一般奧氏體不銹鋼中的含碳量均超過此值，故多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并和鉻化合，在晶間形成碳化鉻的化合物，如（CrFe）₂₃C₆等。數(shù)據(jù)表明，鉻沿晶界擴(kuò)散的活化能力162～252KJ/mol，而鉻由晶粒內(nèi)擴(kuò)散活化能約540KJ/mol，即:鉻由晶粒內(nèi)擴(kuò)散速度比鉻沿晶界擴(kuò)散速度小，內(nèi)部的鉻來(lái)不及向晶界擴(kuò)散，所以在晶間所形成的碳化鉻所需的鉻主要不是來(lái)自?shī)W氏體晶粒內(nèi)部，而是來(lái)自晶界附近，結(jié)果就使晶界附近的含鉻量大為減少，當(dāng)晶界的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低到小于12%時(shí)，就形成所謂的“貧鉻區(qū)”，在腐蝕介質(zhì)作用下，貧鉻區(qū)就會(huì)失去耐腐蝕能力，而產(chǎn)生晶間腐蝕。

晶間腐蝕條件

（1）晶粒和晶界區(qū)的組織不同，因而電化學(xué)性質(zhì)存在顯著差異?！獌?nèi)因

（2）晶粒和晶界的差異要在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下才能顯露出來(lái)?！庖?h3 class="title-text">晶間腐蝕敏化

含碳量超過0.03%的不穩(wěn)定的奧氏體型不銹鋼（即不含鈦或鈮的0Cr18Ni9不銹鋼），如果熱處理不當(dāng)則在某些環(huán)境中易產(chǎn)生晶間腐蝕。這些鋼在425-815℃之間加熱時(shí)，或者緩慢冷卻通過這個(gè)溫度區(qū)間時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生晶間偏析，這樣的熱處理造成碳化物在晶界沉淀（敏化作用），并且造成最鄰近的區(qū)域鉻貧化使得這些區(qū)域?qū)Ωg敏感。敏化作用也可出現(xiàn)于焊接時(shí)，在焊接熱影響區(qū)造成其后的局部腐蝕。

最通用的檢查不銹鋼敏感性的方法是65%硝酸腐蝕試驗(yàn)方法。試驗(yàn)時(shí)將鋼試樣放入沸騰的65%硝酸溶液中連續(xù)48h為一個(gè)周期，共5個(gè)周期，每個(gè)周期測(cè)定重量損失。一般規(guī)定，5個(gè)試驗(yàn)周期的平均腐蝕率應(yīng)不大于0.05mm/月。

最常用的試驗(yàn)方法有：

(1)硫酸-硫酸銅-銅屑法。適用于檢驗(yàn)幾乎所有類型的不銹鋼和某些鎳基合金因碳、氮化物析出引起的晶間腐蝕。奧氏體不銹鋼在此溶液中的腐蝕電位處于活化-鈍化區(qū)。試驗(yàn)結(jié)果采用彎曲試樣放大鏡下觀察裂紋或金相法評(píng)定。此法全面腐蝕輕微，試驗(yàn)條件穩(wěn)定，但判定裂紋需有-定經(jīng)驗(yàn)。(2)硝酸法。適用于檢驗(yàn)不銹鋼、鎳基合金等因碳化物、o相析出或溶質(zhì)偏析引起的晶間腐蝕。奧氏體不銹鋼在此溶液中的腐蝕電位處于鈍化-過鈍化區(qū)。試驗(yàn)結(jié)果采用腐蝕率評(píng)定。此法試驗(yàn)周期長(zhǎng)。(3)硝酸-氫氟酸法。適用于檢驗(yàn)含鉬奧氏體不銹鋼因碳化物析出引起的晶問腐蝕。奧氏體不銹鋼在此溶液中的腐蝕電位處于活化-鈍化區(qū)。此法試驗(yàn)周期短，但全面腐蝕嚴(yán)重。試驗(yàn)結(jié)果須采用同種材料敏化和固溶試樣的腐蝕率比值評(píng)定。(4)硫酸-硫酸鐵法。適用于檢驗(yàn)鎳基合金、不銹鋼因碳化物析出引起的晶間腐蝕。奧氏體不銹鋼在此溶液中的腐蝕電位處于鈍化區(qū)。試驗(yàn)結(jié)果采用腐蝕率和固溶試樣腐蝕率比較來(lái)評(píng)定。(5)草酸浸蝕法。主要用作檢驗(yàn)奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的篩選試驗(yàn)。電解浸蝕時(shí)腐蝕電位處于過鈍化區(qū)。浸蝕后用金相顯微鏡觀察浸蝕組織分類評(píng)定。(6)鹽酸法。適用于檢驗(yàn)?zāi)承└咩f鎳基合金的晶間腐蝕。試驗(yàn)結(jié)果以腐蝕率評(píng)定。(7)氯化鈉-過氧化氫法。適用于檢驗(yàn)含銅鋁合金的晶間腐蝕。試488驗(yàn)結(jié)果采用金相顯微鏡測(cè)量晶間腐蝕深度評(píng)定。(8)氯化鈉-鹽酸法。適用于檢驗(yàn)鋁鎂合金的晶間腐蝕。試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定同上。(9)電化學(xué)動(dòng)電位再活化法(EPR法)。在特定溶液中將試樣鈍化后再活化，測(cè)定動(dòng)電位掃描極化曲線，以再活化電量評(píng)定晶間腐蝕敏感性。此法具有快速的特點(diǎn)。2100433B