奥氏体不锈钢的晶间腐蚀及其试验方法

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1、奥氏体不锈钢的晶间腐蚀及其试验方法ErosionBetweenCrystalLatticeofAusteniticStainlessSteelandtestmethods摘要：奥氏体不锈钢焊缝由于晶间腐蚀的发生，导致结构发生早期失效，结果既影响了正常使用和安全性。因此探究奥氏体不锈钢晶间腐蚀地产生机理，并按标准进行晶间腐蚀试验，从而进一步提高耐蚀性的工艺措施，以期延长材料的使用寿命扩大材料的应用范围。关键词：晶间腐蚀;合金元素的作用;解决措施;草酸侵蚀试验方法。Abstract:Intergranularattackofaustenitic

2、stainlesssteelweldduetooccurrence,causesthestructurefailure,theresultsnotonlyaffectsthenormaluseandsafety.Thereforeresearchofintergranularattackofausteniticstainlesssteeltoproducemechanism,andinaccordancewiththestandardforintergranularattacktest,soastofurtherimprovethecorr

3、osionresistanceoftheprocessmeasures,andprolongtheservicelifeofmaterialstoexpandtheapplicationofmaterials.Keywords:Intergranulararrosion;effectofalloyingelements;preventivemeasures;OxalicAcidEtchTest一、晶间腐蚀晶间腐蚀：局部腐蚀的一种，沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于12%，当温度升高，

4、特别是在450℃～800℃时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度，室温时，碳在奥氏体中的熔解度很小，约为0.02%～0.03%，一般奥氏体不锈钢中的碳含量均超过此值，故溶解不了多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳和铬的化合物，如Cr23C6等（见图1）。而铬的扩散速度较小，来不及向晶界扩散，所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部，而是来自晶界附近，结果就使晶界附近的含铬量大为减少，当晶界附近的铬的质量分数低到小于12%时，就形成相对的“贫铬区”，“贫铬区”电位下降，而晶粒本身仍维持高电

5、位，晶粒与“贫铬区”之间存在着一定的电位差，而在腐蚀介质中晶界的溶解速度和晶粒本身的溶解速度是不同的，晶界的溶解速度远大于晶粒本身的溶解速度，“贫铬区”作为阳极与晶粒构成大阴极小阳极的微电偶电池，造成“贫铬区”的选择性局部腐蚀，也就是晶间腐蚀。图1晶界析出及腐蚀电极示意图晶间腐蚀发生后，金属虽然表面仍保持一定的金属光泽，也看不出被破坏的迹象，但晶粒间的结合力已显著减弱，强度下降，冷弯后表面出现裂缝，零件容易遭到破坏。晶间腐蚀隐蔽性强，突发性破坏几率大，因此有严重的危害性，尤其在焊接时，焊缝附近的热影响区更容易发生晶间腐蚀。以晶间腐蚀为起源，

6、在应力和腐蚀介质的共同作用下，可使不锈钢由晶间腐蚀转变为应力腐蚀开裂。二、合金元素的作用0Cr18Ni9与1Cr18Ni9Ti、00Cr18Ni10N、00Cr19Ni10的化学成分比较见表1（参考标准GB4239-1991不锈钢和耐热钢冷轧钢带）。表1常见奥氏体不锈钢化学成分含量%元素CMnSiPSCrNiN国内牌号美国牌号0Cr18Ni9304-0.07-2.00-1.00-0.035-0.03017.00-19.008.00-10.00-1Cr18Ni9Ti无-0.12-2.00-1.00-0.035-0.03017.00-19.00

7、8.00-11.00Ti：5（C%-0.02%）-0.8000Cr18Ni10N17.008.500.12-0.22304LN-0.03-2.00-1.00-0.035-0.030-19.00-11.5000Cr19Ni10304L-0.03-2.00-1.00-0.035-0.03018.00-20.008.00-12.00-00Cr17Ni14Mo2316L-0.03-2.00-1.00-0.035-0.03016.00-18.0012.00-15.00Mo：2.00-3.0000Cr17Ni13Mo2N316LN-0.03-2.00-

8、1.00-0.035-0.03016.50-18.5010.50-14.500.12-0.22；Mo：2.00-3.00铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素，使其有耐腐蚀性能。在