奥氏体不锈钢的晶间腐蚀及预防方法

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是一种沿着或紧挨着晶界发生的腐蚀。这种腐蚀是在某些热处理条件下由于碳化铬沿晶界析出，在邻近晶界处形成贫铬区及该区在腐蚀介质中优先溶解所造成的。和均匀腐蚀不同，晶间腐蚀不会使材料有可见的减薄，但其强度和延性却明显降低，冷弯时出现裂纹。

晶间腐蚀最常见于奥氏体不锈钢，这类钢通常是以淬火态供货的，钢中的碳以固溶状态存在于奥氏体中。当钢被再度加热到450-900度或慢冷通过该温区时，晶界碳化物就会析出，导致晶间腐蚀倾向。这种使固溶材料产生晶间腐蚀倾向的热处理称为敏化。材料热加工和焊接时易产生不同程度的敏化。

不锈钢在酸溶液中最易产生晶间腐蚀。这些酸包括浓度50％-100％的热硝酸、含铜盐和铁盐的硫酸、硫酸和硝酸的混合液、氢氟酸和硝酸的混合液及热有机酸等。但在海水中的实践表明，不能完全排除中性介质中出现这类腐蚀的可能性。在这种情况下，缝隙腐蚀或点腐蚀引起的局部酸度增加是产生晶间腐蚀的原因。

在冶金工业中通常采用三种办法防止晶间腐蚀

1、降低含碳量

当碳含量降低至0.05％以下，通常焊接后不会出现晶间腐蚀。含碳量小于0.02％的18-8型钢即使在危险温区持续保温对晶间腐蚀也不敏感。不出现晶间腐蚀的极限含碳量与铬、镍等元素含量有关。对18-8型钢实用上可规定最大含碳量为0.03％。

2、添加钛、铌等稳定化元素

这类元素和碳有很大亲和力，形成实际不溶解的碳化物，从根本上消除了碳化铬析出的可能性。完全稳定需要的钛或铌含量应比按TiC或NbC化学式计算值略高。实际所采用的Ti/C比约为6，Nb/C比约为10。稳定化钢，特别是钛稳定化钢焊接时在焊缝边缘有可能产生刀口腐蚀。

3、改变成分以获得奥氏体-铁素体组织。

例如：含0.07％C、7％Ni和21％-22％Cr的钢约有30％-40％的铁素体。对这类钢进行950度以下保温，或950度以上保温随后在700-850度稳定回火处理，在任何温度下回火均无晶间腐蚀倾向。含2.5％Mo的奥氏体-铁素体不锈钢则无需进行稳定处理

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