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晶間腐蝕是一種常見的局部腐蝕，腐蝕沿著金屬或合金晶粒邊界或它的臨近區(qū)域發(fā)展，而晶粒腐蝕很輕微，這種腐蝕便稱為晶間腐蝕，這種腐蝕使晶粒間的結(jié)合力大大削弱。嚴(yán)重的晶間腐蝕，可使金屬失去強(qiáng)度和延展性，在正常載荷下碎裂?，F(xiàn)代晶間腐蝕理論，主要有貧鉻理論和晶界雜質(zhì)選擇溶解理論。下面就和小編一起看看不銹鋼晶間腐蝕檢測中的一些問題吧！

一、不銹鋼晶間腐蝕機(jī)理

1、Cr對耐蝕性的決定性作用，不銹鋼表面氧化后形成致密的Cr2O3，與基體附著牢固，阻滯了介質(zhì)的腐蝕作用；

2、C在不銹鋼中的溶解度隨著溫度的降低而下降，當(dāng)溫度降低，過飽和的碳以Cr23C6的碳化物形式析出，直到冷卻至400~300℃為止；

3、由于Cr23C6的形成，在晶界形成了貧Cr區(qū)。在壓力容器制造過程中的焊接、熱成型、退火等過程，冷卻速度較慢，貧Cr程度嚴(yán)重，會使不銹鋼處于較嚴(yán)重的敏化狀態(tài)；

4、貧Cr區(qū)與Cr23C6在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中會快速溶解，使得晶界的腐蝕速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過晶粒，即產(chǎn)生晶間腐蝕；

5、貧鉻區(qū)和晶粒在腐蝕性介質(zhì)中形成了電化學(xué)腐蝕回路，貧鉻區(qū)為陽極，晶粒為陰極，小陽極，大陰極，在很大程度上加劇了晶間腐蝕的速度；

二、晶間腐蝕檢測方法對材料的適用性

不銹鋼晶間腐蝕檢測常用的方法為硫酸-硫酸銅-銅屑法(GB/T4334-2020，ASTM A262E)；鎳基合金最常用的檢測方法為50%硫酸-硫酸鐵法(GB/T15260-94 A，ASTM G28 A)；10%草酸法可用作奧氏體不銹鋼各種檢驗方法(熱酸試驗)的篩選方法；焊制不銹鋼容器一般不采用硝酸-氫氟酸法進(jìn)行焊接接頭的晶間腐蝕敏感性檢測；當(dāng)檢驗方法的類型相同，而僅是酸的濃度不同時，酸的濃度較濃者檢驗結(jié)果較嚴(yán);當(dāng)檢驗由晶界貧鉻區(qū)所引起的晶間腐蝕敏感性時，檢驗方法由寬到嚴(yán)的順序為硫酸-硫酸銅法、硫酸-硫酸鐵法、硝酸法。

三、制造中避免晶間腐蝕的方法

1.選擇材料：焊接材料可以選擇降低碳含量、提高Cr、Mo含量、加入Ti、Nb等穩(wěn)定化元素，以減少Cr23C6的析出;

2.減輕敏化：焊接過程中可以采用降低線能量;快速冷卻;降低層間溫度的方式來減低焊接的影響;

3.焊后熱處理：對焊接接頭進(jìn)行固溶處理，快速冷卻可以使材料的晶間腐蝕敏感性很低;

4.穩(wěn)定化熱處理：對穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼進(jìn)行穩(wěn)定化熱處理(一般為870℃保溫2h);

四、防止和控制晶間腐蝕的措施

根據(jù)腐蝕機(jī)理，防止和控制奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的措施有以下幾種：

（1）采用超低碳不銹鋼降低碳含量到0.03 %以下，如選用00Cr17Ni14Mo2 ,使鋼中不形成( Fe、Cr) 23C6 ,不出現(xiàn)貧鉻區(qū),防止晶間腐蝕的產(chǎn)生。一般強(qiáng)度不高，受力不大,要求塑性好的零件，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),可選用0Cr18Ni9等。

（2）穩(wěn)定化不銹鋼選用鋼中含鈦和鈮的不銹鋼， (即我們常說的穩(wěn)定化不銹鋼) ,冶煉鋼材時加入一定量的鈦和鈮兩種成分，它們和碳的親和力大，使鋼中形成TiC或NbC，而且TiC或NbC的固溶度又比( Fe、Cr)23C6小得多,在固溶溫度下幾乎不溶于奧氏體中。這樣,雖然經(jīng)過敏化溫度時，（Fe、Cr）23C6不致于大量在晶界上析出，在很大程度上消除了奧氏體不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向。如1Cr18Ni9Ti、 1Cr18Ni9Nb等鋼，可在500~700 C范圍內(nèi)工作，不會有晶間腐蝕傾向。

（3）重新進(jìn)行固溶處理當(dāng)對奧氏體不銹鋼進(jìn)行電焊時,電弧熔池的溫度高達(dá)1300C以上,焊縫兩側(cè)溫度隨距離的增加而下降，其中存在敏化溫度區(qū)。應(yīng)盡量避免奧氏體不銹鋼在敏化溫度范圍內(nèi)受熱和緩慢冷卻，若發(fā)現(xiàn)有晶間腐蝕傾向，--般對非穩(wěn)定化的不銹鋼多加熱到1000~1120 C,保溫按每毫米1~2分鐘計,然后急冷;對穩(wěn)定化不銹鋼以加熱到950~1050C為宜。經(jīng)固溶處理后的鋼仍要防止在敏化溫度加熱,否則碳化鉻會重新沿晶界析出。

（4）選用正確的焊接方法焊接時,如果操作不熟練或焊接材料過厚,焊接時間越長則停留在敏化溫度區(qū)的機(jī)會愈多，結(jié)果使焊縫兩側(cè)的母材產(chǎn)生對晶間腐蝕的敏感性。為了減輕焊接接頭的敏感性,焊接中應(yīng)盡量減小線能量的輸入。一般氨弧焊要比電弧焊的輸入線能量低，因而焊接和焊補(bǔ)應(yīng)當(dāng)采用氬弧焊。對于焊接件應(yīng)選用超低碳不銹鋼或含Ti、Nb穩(wěn)定化元素的不銹鋼，對于焊條應(yīng)選用超低碳焊條或含Nb的焊條。采用氬弧焊焊接時,為避免焊接接頭過熱,操作要快，焊后要快速冷卻，盡量減少焊縫兩側(cè)母材在敏化溫度范圍停留的時間。

（5）焊縫區(qū)不一定都強(qiáng)調(diào)焊后熱處理，一般固溶 處理要在1100~1150 C范圍內(nèi)保溫一-定時間后急冷，三分鐘內(nèi)要完成925~ 540 C溫度范圍的冷卻，在繼續(xù)快冷到425 C以下;穩(wěn)定化處理要在850~880C溫度范圍內(nèi)保溫幾小時后空冷。預(yù)期的焊后熱處理效果,同熱處理全過程的各個關(guān)鍵工藝參數(shù)(如進(jìn)爐溫度、升溫速度、升溫過程中工件各部位的溫差、爐內(nèi)氣氛、保溫時間、保溫過程中各部位的溫差、降溫速度、出爐溫度等)緊密相連。對用于可能引起晶間腐蝕環(huán)境的奧氏體不銹鋼容器，一般零部件的固溶處理或穩(wěn)定化處理可以實現(xiàn)。而對整臺容器(多為換熱器)焊縫進(jìn)行焊后熱處理將面臨重重困難。這類處理不是局部的焊后熱處理,而是整個焊接部件或整臺容器焊后熱處理。由于大多數(shù)化工容器的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜(比如我們常用的管殼式換熱器)。如果要求對整臺管殼式換熱器焊縫區(qū)焊后固溶或穩(wěn)定化處理，上述的關(guān)鍵工藝參數(shù)根本得不到控制,更談不上保證焊后熱處理質(zhì)量。即便處理也往往弄巧成拙,不僅焊縫組織結(jié)構(gòu)未能得到改善，母材組織結(jié)構(gòu)反而遭到不應(yīng)有的惡化。因此,即使用于晶間腐蝕環(huán)境的奧氏體不銹鋼制的化工容器,90%以上仍為焊后態(tài)使用,而不是焊后熱處理態(tài)使用。