長期以來,采用含有穩(wěn)定元素Ti和Nb的Cr - Ni奧氏體不銹鋼,如1Cr18Ni9Ti、0cr18ni11ti、1cr18ni12mo2ti、1cr18ni12mo3ti、1cr18ni11nb、0cr18ni11nb等,防止晶間敏化腐蝕,取得了滿意的效果。Ti和Nb的作用主要是與鋼中的過飽和碳形成穩(wěn)定的tic、NBC等碳化物,以防止或減少Cr23C6碳化鉻的形成。
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)。
根據(jù)稀釋理論,晶間腐蝕是由于組件的稀釋晶界由于容易沉淀的第二階段的晶界(1)奧氏體不銹鋼,鉻缺乏是由于晶界Cr23C6階段的降水,(2)對于Ni Mo合金,ni7mo5在晶界處析出,鉬在晶界處含量較低;(3)對于銅鋁合金,CuAl2在晶界處析出,導(dǎo)致晶界處銅含量較低。
鈦和鈮:抗晶間腐蝕是有益的,因為他們的親和力與C CR的大于C .為了防止鉻碳化物的形成,首先不銹鋼加熱到1100℃將所有碳化物溶解成奧氏體,然后冷卻到900℃幾個小時完全反應(yīng)Ti或與碳Nb。在后期碳化鉻析出溫度范圍內(nèi),加熱不會形成碳化鉻。