晶間腐蝕:金屬材料在特定腐蝕介質(zhì)中沿晶界發(fā)生的局部選擇性腐蝕。晶界是不同晶粒之間的邊界。由于晶粒有不同的取向,原子在結(jié)處的排列必須逐漸從一個取向轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€取向。因此,晶界實際上是一種“表面”不完整的結(jié)構(gòu)缺陷。由于晶格畸變的增加,晶界處原子的平均能量高于晶內(nèi)。較高的能量稱為晶界能。純金屬晶界在腐蝕介質(zhì)中的腐蝕速率比晶體的腐蝕速率快,這是因為晶界的能量高,原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
晶間腐蝕的特點是當(dāng)金屬表面沒有損傷時,晶粒間的結(jié)合力和金屬的脆響已經(jīng)喪失。在嚴(yán)重的情況下,只要輕輕敲擊,它就會碎成粉末。
在含Cr6 +的硝酸介質(zhì)中,選擇cr14ni14和1cr18ni11ti高純Cr Ni不銹鋼,研究了C、P、Si和B對非敏化晶間腐蝕的影響;0.1%, P & gt= 0.01%,有顯著危害;當(dāng)Si含量接近Cr - Ni不銹鋼的正常含量(~ 0.8%)時,非敏化晶間腐蝕敏感性最大,且Si含量高于或低于該含量時晶間腐蝕敏感性降低;B量& gt= 0.0008%,對非敏化晶間腐蝕有害。對低Si、低P高純Cr - Ni奧氏體鋼的進(jìn)一步研究表明,這些不銹鋼在非敏化狀態(tài)下不存在晶間腐蝕傾向。透射電鏡和俄耳杰光譜儀的晶界分析結(jié)果證實,晶界上P、Si和B等元素的偏析和優(yōu)先溶解是造成非敏化晶界腐蝕的主要原因。
晶界吸附理論:超低碳不銹鋼經(jīng)1050℃固溶處理后,在強(qiáng)氧化介質(zhì)中也會發(fā)生晶間腐蝕。這時,鉻差或不銹鋼不能采用σ相析出理論。實驗表明,當(dāng)p雜質(zhì)達(dá)到100ppm或Si雜質(zhì)達(dá)到1000 ~ 2000ppm時,它們會在高溫區(qū)晶界處吸附分離。這些雜質(zhì)在強(qiáng)氧化劑介質(zhì)的作用下會溶解,在晶界處產(chǎn)生選擇性晶間腐蝕。該鋼經(jīng)敏化處理后不會出現(xiàn)晶間腐蝕,因為碳和磷形成了磷碳化物,限制了磷向晶界的擴(kuò)散,降低了雜質(zhì)在晶界的偏析,消除或減弱了對晶間腐蝕的敏感性。