如何防止和控制晶间腐蚀？ 晶间腐蚀测试案例分享

　　晶间腐蚀的危害
　　晶间腐蚀是金属腐蚀的一种常见的局部腐蚀，沿着晶界向晶粒内部发展。晶间腐蚀发生后，金属和合金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，因此设备和构件容易遭到破坏。

　　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。不锈耐酸钢、镍基耐蚀合金、铝合金等金属材料都有可能产生晶间腐蚀；尤其在焊接时，焊缝附近的热影响区更容易发生晶间腐蚀。巨大的危害不仅体现在经济损失上，还会带来惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费，阻碍新技术的发展，加速自然资源的损耗。

　　在日常生活中，大到轨道交通、建筑工程，小到家装电器、引用水管，关于其实际应用也是息息相关的。
　　常州地铁1号线列车扶手采用304L不锈钢（轨道交通），选用优质材质做地铁列车扶手更好地保证了整体地铁运营的可靠性、牢固性、安全性，更好地满足广大乘客的需求。

　　晶间腐蚀的形貌特征是什么？
　　在什么介质环境下会引起晶间腐蚀？
　　如何防止和控制晶间腐蚀？
　　晶间腐蚀的形貌特征是什么？

　　晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域，因而，它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物（如碳化·物和σ相等）沉淀析出的有利区域。在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀。这种沿着材料晶粒间界先行发生的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。

　　晶间腐蚀金属材料在特定的腐蚀介质中沿晶界发生的一种局部选择性腐蚀。腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的临近区域进行，而晶粒本身腐蚀很轻微，这种腐蚀现象称为晶间腐蚀。见图1：

　　图1 晶间腐蚀形貌

　　在什么介质环境下会引起晶间腐蚀？晶间腐蚀条件

　　金属或合金中有杂质，或者有第二相沿晶界析出；
　　晶界与晶粒内化学成分的差异，在适宜的介质中形成腐蚀的电池，晶界为阳极，晶粒为阴极，晶界产生腐蚀性溶解；
　　有特定的腐蚀介质存在。在某些合金-介质体系中，往往产生严重的晶间腐蚀。例如奥氏体不锈钢在弱氧化性介质（海水）或强氧化性介质（浓硝酸）的特定腐蚀介质中，可能产生严重的晶间腐蚀。

　　晶间腐蚀行为的原因

　　合金元素“贫化”；
　　晶界析出不耐蚀的阳极相；
　　杂质或溶质原子在晶界区偏析；
　　晶界处因相邻晶粒间的晶向不同，刃型位错和空位在该处富集；
　　由于新相析出或转变，造成晶界处具有较大的内应力。

　　晶间腐蚀测试案例分享

　　受热 （如敏化处理）、受力（冷加工形变）而引起晶界组织结构的不均匀变化，对晶间腐蚀也有很大影响。
　　样品情况：一块不小于70×50mm大小1mm的304L不锈钢板。
　　敏化处理：在650℃下保温两小时空冷。
　　测试过程：对试样表面进行打磨，按照标准配制16%的硫酸硫酸铜溶液，使溶液保持微沸状态，持续20个小时，腐蚀结束后把试样取出洗净干燥，在弯曲试验机上对样品进行弯曲。
　　观察样品：用放大镜观察弯曲表面，根据表面是否有裂纹来判断是否有晶间腐蚀发生。如果样品表面出现裂纹，且难以判断是否由于晶间腐蚀引起，可对试样进行金相检查。

　　如何防止和控制晶间腐蚀？

　　降低或消除有害物质，如C、N 、S；
　　加入稳定化元素或晶界吸附元素，如Ti、Nb、V；
　　适当的热处理工艺。必须避免不锈钢在敏化区间加热。对焊接件要求进行焊接后进行固溶处理或快速冷却，避免在敏化温度、时间内停留；
　　采用双相钢。在奥氏体钢中有10%~20%的铁素体的钢称为双相钢，由于铁素体在钢中大多沿晶界形成，含cr量高，因而在敏化温度区间不至于产生严重的贫化；
　　采用超低碳不锈钢碳，当不锈钢中碳含量低于0.03%时，即使钢在700℃长期退火时，对晶间腐蚀也不会产生敏感性。

　　引起晶间腐蚀的原因很多，它与设计、制造、材料、 工艺、焊接、维护保养、使用管理等各方面因素有关，正确地选择材料和热处理工艺，可有效地防止晶间腐蚀，对设备每年的检验、检修，是发现事故隐患，防止、杜绝晶间腐蚀的发展、断裂，引起设备事故的重要措施。应从全方位进行综合控制，使设备处于良好的工作状态，对防止设备因晶间腐蚀引起失效或推迟设备失效的时间是可行的。

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