不銹鋼晶間腐蝕問題

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1、不銹鋼晶間腐蝕問題晶間腐蝕是金屬材料在特定的腐蝕介質中沿著材料的晶界發(fā)生的一種局部腐蝕。這種腐蝕是在金屬（合金）表面無任何變化的情況下，使晶粒間失去結合力，金屬強度完全喪失，導致設備突發(fā)性破壞。許多金屬（合金）都具有晶間腐蝕傾向。其中不銹鋼、鋁合金及含鉬的鎳基合金晶間腐蝕較為突出。如有應力存在，由晶間腐蝕轉變?yōu)檠鼐Ωg破壞。貧化理論認為，晶間腐蝕是由于晶界析出新相，造成晶界附近某一成分的貧乏化。如奧氏體不銹鋼回火過程中（400-800℃）過飽和碳部分或全部以Cr23C6形式在晶界析出，造成碳化物附近的

2、碳與鉻的濃度急劇下降，在晶界上形成貧鉻區(qū)，貧鉻區(qū)作為陽極而遭受腐蝕。對于低碳和超低碳不銹鋼來說，不存在碳化物在晶界析出引起貧鉻的條件。但一些實驗表明，低碳，甚至超低碳不銹鋼，特別是高鉻、鉬鋼，在650-850℃受熱時，在強氧化介質中，或其電位處于過鈍化區(qū)時，也發(fā)生晶間腐蝕。鐵素體不銹鋼在900℃以上高溫區(qū)快冷（淬火或空冷）易產生晶間腐蝕。即使極低碳、氮含量的超純鐵素體不銹鋼也難免產生晶間腐蝕。但在700-800℃重新加熱可消除晶間腐蝕。由此可見，鐵素體不銹鋼焊后在焊縫金屬和熔合線處易產生晶間腐蝕。18Cr

3、-9Ni鋼在溫度高于750℃時，不產生晶間腐蝕，而在600-700℃區(qū)間，晶間腐蝕傾向最嚴重。當溫度低于600℃時，需長時間才能產生晶間腐蝕傾向，溫度低于450℃時基本不產生晶間腐蝕傾向。檢驗某種鋼材是否有晶間腐蝕傾向，一般采用敏化處理工藝。鋼材加熱到晶間腐蝕最敏感的，恒溫處理一定時間，這種處理工藝稱為敏化處理，產生晶間腐蝕最敏感的溫度叫敏化溫度。18-8不銹鋼最敏感溫度為650-700℃，產生晶間腐蝕傾向所需要的最短時間為1-2小時。不銹鋼中，除了主要成分Cr、Ni、C外，還含有Mo、Ti、Nb等合金元

4、素。它們晶間腐蝕的作用如下：1．碳：奧氏體不銹鋼中碳量越高，晶間腐蝕傾向越嚴重，導致晶間腐蝕碳的臨界濃度為0.02%（質量分數(shù)）。2．鉻：能提高不銹鋼耐晶間腐蝕的穩(wěn)定性。當鉻含量較高時，允許增加鋼中含碳量。例如，當不銹鋼中鉻的質量分數(shù)從18%提高到22%時，碳的質量分數(shù)允許從0.02%增加到0.06%。3．鎳：增加不銹鋼晶間腐蝕敏感性?？赡芘c鎳降低碳在奧氏體鋼中的溶解度有關。4．鈦、鈮：都是強碳化物生成元素，高溫時能形成穩(wěn)定的碳化物TiC及NbC，減少了碳的回火析出，從而防止了鉻的貧化。防止晶間腐蝕的措施

5、：（1）降低含碳量。當鋼中碳的質量分數(shù)在0.03%以下時，即使在700℃較長時間回火也不會產生晶間腐蝕。（2）加入固定碳的合金元素。對含Ti、Nb元素的18-8不銹鋼，在高溫下使用時，要經(jīng)過穩(wěn)定化處理。即在常規(guī)的固溶處理后，還要在850-900℃保溫1-4小時，然后空冷至室溫，以充分生成TiC及NbC。（3）固溶處理。固溶處理能使碳化物不析出或少析出。但對含Ti、Nb的不銹鋼還要進行穩(wěn)定化處理。（4）采用雙相鋼。采用鐵素體和奧氏體雙相鋼有利于抗晶間腐蝕。由于鐵素體在鋼中大多沿奧氏體晶界分布，含鉻量又較高，

6、因此，在敏化溫度受熱時，不產生晶間腐蝕。藍點試驗法藍點試驗法是檢驗不銹鋼表面酸洗鈍化質量的方法，其原理是檢測不銹鋼表面是否有鐵離子污染。鐵離子在不銹鋼表面形成原電池，會使不銹鋼發(fā)生電化學腐蝕。藍點檢驗具體方法是：用1克鐵氰化鉀K3[Fe(CN6)]加3毫升(65%~85%)硝酸HNO3和100毫升水配制成溶液（宜現(xiàn)用現(xiàn)配）。然后用濾紙浸漬溶液后，貼附于待測表面或直接將溶液涂、滴于待測表面，30秒內觀察顯現(xiàn)藍點情況，有藍點為不合格，無藍點為合格。該試驗需待酸洗鈍化表面基本干燥后進行。不銹鋼表面鈍化膜不完善或

7、有鐵離子污染，就會有游離的鐵離子存在，那么即可發(fā)生如下反應：2Fe+K[Fe(CN6)]=KFe[Fe(CN6)]↓深藍色+2K藍點檢驗法一般應用于不銹鋼化工容器制造，這是一種非常嚴格的檢驗方法，為使檢驗通過，必須嚴格遵守工藝規(guī)程，我們建議：1.不銹鋼放置要有專用的場地，一定要鋪木板或橡膠皮，嚴禁與碳鋼混放；2.各類加工設備，如滾板機、剪板機臺等要進行清洗處理，滾軸、壓角要涂刷清漆，保證不銹鋼不與碳鋼直接接觸；3.工裝夾具采用不銹鋼材料或襯墊不銹鋼；4.酸洗的鋼絲刷要用不銹鋼材質鋼絲刷；?消氫熱處理，也稱

8、后熱處理。即在焊后將焊件加熱到250～350℃，保溫2～6小時，目的是使焊縫中的擴散氫加速逸出，大大降低焊縫和熱影響區(qū)中的氫含量，防止產生冷裂紋。????一般淬硬傾向較大的材料，焊后需要消氫熱處理，以免出現(xiàn)冷裂紋。???????防止氫腐蝕的途徑有:????一是降低降低鋼中碳的含量，例如采用微碳純鐵，可以完全消除氫腐蝕產生的根源；二是采用抗氫鋼，在鋼中加入鉬、鉻、鎢、鈮、鈦等元素，形成穩(wěn)定的鉻、鉬等碳化物，使氫與碳不能結合。我國