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閱讀：38發(fā)布時(shí)間：2023-1-24
非敏化(固溶體)晶間腐蝕是指Cr - Ni奧氏體不銹鋼在高溫(1000 ~ 1150℃)加熱和保溫后快速冷卻后的固溶體狀態(tài)。不需要敏化(焊接或450 ~ 850°C敏化溫度加熱)處理，在某些腐蝕性介質(zhì)中也會(huì)發(fā)生相同的晶間腐蝕。產(chǎn)生非敏化晶間腐蝕的Cr - Ni奧氏體不銹鋼不僅包括普通不銹鋼，還包括耐敏化晶間腐蝕的超低碳不銹鋼和含有穩(wěn)定元素Ti、Nb的不銹鋼。
晶間腐蝕:金屬材料在特定腐蝕介質(zhì)中沿晶界發(fā)生的局部選擇性腐蝕。晶界是不同晶粒之間的邊界。由于晶粒有不同的取向，原子在結(jié)處的排列必須逐漸從一個(gè)取向轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)取向。因此，晶界實(shí)際上是一種“表面"不完整的結(jié)構(gòu)缺陷。由于晶格畸變的增加，晶界處原子的平均能量高于晶內(nèi)。較高的能量稱為晶界能。純金屬晶界在腐蝕介質(zhì)中的腐蝕速率比晶體的腐蝕速率快，這是因?yàn)榫Ы绲哪芰扛?，原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
晶間腐蝕的控制方法如下:1。減少或消除有害雜質(zhì)。如降低碳、氮、硫等雜質(zhì)的含量。加入穩(wěn)定元素或晶界吸附元素。如在不銹鋼中加入Ti, Nb或B。適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚒?.必須避免在敏化區(qū)加熱不銹鋼。焊件應(yīng)在焊后進(jìn)行固溶處理或快速冷卻，以避免停留在敏化溫度和時(shí)間。4. 采用雙相鋼。奧氏體鋼中含有10 ~ 20%鐵素體的鋼稱為雙相鋼。由于鐵素體在鋼中主要沿晶界形成，鉻含量高，在敏化溫度范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的稀釋。
將1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼加熱到1050 ~ 1150℃，固溶碳的固溶度為0.10 ~ 0.15%，然后淬火。經(jīng)固溶處理的1Cr18Ni9鋼是一種碳過(guò)飽和體，不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。在700 ~ 800℃的溫度范圍內(nèi)，碳的固溶體不超過(guò)0.02%，過(guò)飽和碳將從奧氏體中或部分析出。這時(shí),碳會(huì)擴(kuò)散到晶界和結(jié)合鐵和鉻在晶界形成硬質(zhì)合金Cr23C6鉻含量高、消耗鉻在晶界面積,和鉻粒內(nèi)擴(kuò)散速度慢得多比在晶界,在晶界區(qū)消耗的鉻沒有時(shí)間補(bǔ)充，因此在晶界區(qū)形成鉻貧區(qū)。對(duì)于不銹鋼來(lái)說(shuō)，由于晶界鈍化狀態(tài)的破壞，晶界上析出的碳化鉻周圍的貧鉻區(qū)成為陽(yáng)極區(qū)，而碳化鉻和晶粒處于鈍化狀態(tài)成為陰極區(qū)。在腐蝕介質(zhì)中，晶界和晶粒形成活化的鈍化微胞。電池陰極大，陽(yáng)極面積比小，加速了晶界區(qū)域的腐蝕。
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