在不锈钢板的腐蚀类型中,晶间腐蚀更为有害和常见。这种腐蚀是一种局部腐蚀破坏情况,在这种情况下,不锈钢板等材料在特定的腐蚀介质中和高温下沿着材料的晶界被腐蚀,这是由于晶界处铬合金元素的耗尽,导致晶粒之间的结合力损失。
以奥氏体不锈钢为例,焊接时,焊缝两侧2-3毫米可加热到400-910℃,这是晶间腐蚀敏感区,铬和钼会沉淀并导致稀释。由于不锈钢的显微组织和化学成分不同,其抗晶间腐蚀性能不同。例如,奥氏体不锈钢和双相不锈钢晶间腐蚀的敏感温度范围为400-850℃,而铁素体不锈钢的敏感温度范围高于850℃。腐蚀沿晶界从表面深入不锈钢板基体,外部无腐蚀迹象,但金相观察晶界呈网状腐蚀。
晶间腐蚀产生的原因很多,通常认为是由于晶界合金元素的稀释。不锈钢板含有一定量的铬、钼等可钝化元素,具有耐腐蚀性。如果富铬和富钼相在晶界沉淀,这些相的主要成分是M23C6和M7C3(M代表铬、钼和铁),并且沉淀相中的铬含量高达95%,沿晶界将形成贫铬和贫钼区。当贫化区的铬和钼含量小于钝化处理需要的極限含量(比如铬含量为11%)时,在适度的浸蚀水溶液中产生炭化铬-贫化区(阳极氧化)充电电池,进而造成贫化区在位错的浸蚀。
影响不锈钢筛板晶间腐蚀的主要因素有几个。
首先是碳元素的影响。碳含量越高,扩散的碳越多,形成的碳化物越多,铬的消耗量增加,导致渗入晶界的晶间腐蚀倾向增加。
其次,铬的影响。当铬含量增加时,有利于贫富铬区铬含量的平衡,从而降低晶间腐蚀的敏感性。
镍也有重要作用。因为镍含量增加会减低碳在奥氏体不锈钢中的溶解度,并可促进M23C6的析出和成长速度,所以镍会加速晶间腐蚀。
.后是热处理温度的影响。由于碳和铬的扩散速率不同,晶间腐蚀的趋势受两个因素的影响:加热温度和加热时间。形成晶间腐蚀倾向是在一定的温度范围内,并和加热时间有关。在一定温度范围内会产生晶间腐蚀倾向,加热时间短,碳化物不会沉淀,加热时间长,铬的扩散量趋于均匀,不会出现晶间腐蚀倾向