不锈钢晶间腐蚀最全讲解

1、什么是晶间腐蚀？晶间腐蚀的危害？

晶间腐蚀是指沿着金属晶粒边界或晶界附近发生的腐蚀现象。晶间腐蚀是局部腐蚀的一种，主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化, 不能经受敲击，因此是一种很危险的腐蚀。

2、不锈钢晶间腐蚀试验方法有哪些？

晶间腐蚀试验是指在特定介质条件下检验金属材料晶间腐蚀敏感性的加速金属腐蚀试验方法，目的是了解材料的化学成分、热处理和加工工艺是否合理。其原理是采用可使金属的腐蚀电位处在恒电位阳极极化曲线特定区间的各种试验溶液，利用金属的晶粒和晶界在该电位区间腐蚀电流的显著差异加速显示晶间腐蚀。

不锈钢晶间腐蚀试验根据试验溶液、试验周期、试验过程的不同，可分为A法、B法、C法、D法、E法等。

不锈钢晶间腐蚀A法--10%草酸浸蚀试验方法。适用于奥氏体不锈钢晶间腐蚀的筛选试验，试样在10%草酸溶液中电解浸蚀后，在显微镜下观察被浸蚀表面的金相组织，以判定是否需要进行方法B、方法C、方法D、方法E等长时间热酸试验。

不锈钢晶间腐蚀B法--硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法。适用于奥氏体不锈钢在硫酸-硫酸铁溶液中煮沸试验后，以腐蚀速率评定晶间腐蚀倾向。

不锈钢晶间腐蚀C法--65%硝酸腐蚀方法。适用于将奥氏体不锈钢在65%硝酸溶液中煮沸后，以腐蚀速率评定晶间腐蚀倾向。

不锈钢晶间腐蚀D法--硝酸-氢氟酸腐蚀试验方法。适用于检验含钼奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向。用温度为70℃的10%硝酸和3%氢氟酸溶液中的腐蚀速率，同基准试样腐蚀速率的比值来判定晶间腐蚀倾向。

不锈钢晶间腐蚀E法--硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法。适用于检验奥氏体、奥氏体-铁素体不锈钢在加有铜屑的硫酸-硫酸铜溶液中煮沸试验后，由弯曲或金相判定晶间腐蚀倾向。

此外，不锈钢晶间腐蚀还包括35%硫酸-硫酸铜腐蚀试验和5%硫酸腐蚀试验。

3、不锈钢晶间腐蚀试验标准有哪些？

不锈钢晶间腐蚀试验涉及到的试验标准有：

GB/T 4334-2008金属和合金的腐蚀 不锈钢晶间腐蚀试验方法

JIS G0571:2003不锈钢用草酸剂侵蚀试验方法

ASTM A262-15奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性检测标准方法

ASTM A763-93（2004） 铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性检测

JIS G0572:1999不锈钢硫酸铁-硫酸腐蚀试验方法

GB/T 21433-2008不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验

ISO 3651-2:1998 不锈钢耐晶间腐蚀性的测定 第2部分:铁素体、奥氏体和铁素-奥氏体不锈钢--在含硫酸的介质中的腐蚀试验

JIS G0573:1999 不锈钢的65%硝酸腐蚀试验方法

ISO 3651-1:1998不锈钢耐晶间腐蚀的测定.第1部分:奥氏体和铁素奥氏体不锈钢--在硝酸介质中的质量损失的腐蚀试验(晶间腐蚀试验)

JIS G0575:1999不锈钢的硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法

CB/T 3949-2001船用不锈钢焊接接头晶间腐蚀试验方法

GB/T 4334.6-2015不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法

JIS G0591:2000 不锈钢的硫酸腐蚀试验方法

4、防止和控制晶间腐蚀的措施

根据腐蚀机理，防止和控制奥氏体不锈钢间间腐蚀的措施有以下几种:

（1）采用超低碳不锈钢降低碳含量到0.03 %以下，如选用00Cr17Ni14Mo2,使钢中不形成(Fe、Cr) 23C6不出现贫铬区，防止晶间腐蚀的产生。一般强度不高，受力不大，要求塑性好的零件，从经济角度出发，可选用0Cr18Ni9等。

（2） 稳定化不断钢选用钢中含钛和铌的不锈钢，(即我们常说的稳定化不锈钢)，冶炼钢材加入一定量的钛和铌两种成分，它们和碳的亲和力大，使铜中形成TiC 或NbC，而且TiC或NbC的固溶度又比(Fe、Cr)23C6 小得多，在固溶温度下几乎不溶于奥氏体中。这样，虽然经过敏化温度时，(Fe、Cr)23C6不至于大量在晶界上析出，在很大程度上消除了奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的倾向。如1Cr18Ni9T1、 1Cr18Ni9Nb等钢，可在500-700 ℃范围内工作，不会有晶间腐蚀倾向。

（3） 重新进行固溶处理，当对奥氏体不锈钢进行电焊时，电弧熔池的温度高达1300℃以上，焊缝两侧温度随距离的增加而下降，其中存在敏化温度区。应尽量避免奥氏体不锈钢在敏化温度范围内受热和缓慢冷却，若发现晶间腐蚀倾向，一般对非稳定化的不锈钢多加热到1000~1120 ℃，保温按每毫米1~2分钟计，然后急冷；对稳定化不锈钢加热到950~1050℃为宜。经固溶处理后的钢仍要防止在敏化温度加热，否则碳化铬会重新沿晶界析出。

（4）选用正确的焊接方法焊接时，如果操作不熟述或焊接材料过厚，焊接时间越长则停留在敏化温度区的机会愈多，结果使焊缝两侧的母材产生对晶间腐蚀的敏感性。为了减轻焊接接头的敏感性，焊接中应尽最减小线能量的的输入。一般氩弧焊要比电弧焊的输入线能最低，

因而焊接和焊补应当采用氩弧焊。对于焊接件应选用超低碳不锈钢或含Ti、Nb稳定化元素的不锈钢，对于焊条应选用超低碳焊条或合Nb的焊条。采用氩弧焊焊接时，为避免焊接接头过热，操作要快，焊后要快速冷却，尽量减少焊缝两侧母材在敏化温度范围停留的时间。