焊縫晶間腐蝕

中文名稱

焊縫晶間腐蝕

英文名稱

weld intercrystalline corrosion

定　　義

沿焊縫金屬晶界發(fā)生的腐蝕破壞現(xiàn)象。

應用學科

材料科學技術（一級學科），材料科學技術基礎（二級學科），材料合成、制備與加工（三級學科），焊接與連接技術（四級學科）

晶間腐蝕原理

不銹鋼在腐蝕介質作用下，在晶粒之間產(chǎn)生的一種腐蝕現(xiàn)象稱為晶間腐蝕。

產(chǎn)生晶間腐蝕的不銹鋼，當受到應力作用時，即會沿晶界斷裂、強度幾乎完全消失，這是不銹鋼的一種最危險的破壞形式。晶間腐蝕可以分別產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)(HAZ)、焊縫或熔合線上，在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀線腐蝕(KLA)。不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質量分數(shù)必須大于10~12%。當溫度升高時，碳在不銹鋼晶粒內部的擴散速度大于鉻的擴散速度。因為室溫時碳在奧氏體中的溶解度很小，約為0.02%～0.03%，而一般奧氏體不銹鋼中的含碳量均超過此值，故多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴散，并和鉻化合，在晶間形成碳化鉻的化合物，如（CrFe）₂₃C₆等。數(shù)據(jù)表明，鉻沿晶界擴散的活化能力162～252KJ/mol，而鉻由晶粒內擴散活化能約540KJ/mol，即:鉻由晶粒內擴散速度比鉻沿晶界擴散速度小，內部的鉻來不及向晶界擴散，所以在晶間所形成的碳化鉻所需的鉻主要不是來自奧氏體晶粒內部，而是來自晶界附近，結果就使晶界附近的含鉻量大為減少，當晶界的鉻的質量分數(shù)低到小于12%時，就形成所謂的“貧鉻區(qū)”，在腐蝕介質作用下，貧鉻區(qū)就會失去耐腐蝕能力，而產(chǎn)生晶間腐蝕。

晶間腐蝕條件

（1）晶粒和晶界區(qū)的組織不同，因而電化學性質存在顯著差異?！獌纫?

（2）晶粒和晶界的差異要在適當?shù)沫h(huán)境下才能顯露出來?！庖?h3 class="title-text">晶間腐蝕敏化

含碳量超過0.03%的不穩(wěn)定的奧氏體型不銹鋼（即不含鈦或鈮的0Cr18Ni9不銹鋼），如果熱處理不當則在某些環(huán)境中易產(chǎn)生晶間腐蝕。這些鋼在425-815℃之間加熱時，或者緩慢冷卻通過這個溫度區(qū)間時，都會產(chǎn)生晶間偏析，這樣的熱處理造成碳化物在晶界沉淀（敏化作用），并且造成最鄰近的區(qū)域鉻貧化使得這些區(qū)域對腐蝕敏感。敏化作用也可出現(xiàn)于焊接時，在焊接熱影響區(qū)造成其后的局部腐蝕。

最通用的檢查不銹鋼敏感性的方法是65%硝酸腐蝕試驗方法。試驗時將鋼試樣放入沸騰的65%硝酸溶液中連續(xù)48h為一個周期，共5個周期，每個周期測定重量損失。一般規(guī)定，5個試驗周期的平均腐蝕率應不大于0.05mm/月。

國內和國際上現(xiàn)有關于晶間腐蝕的試驗標準主要有以下幾種方法：

GB/T 4334.（1～5）—2000不銹鋼晶間腐蝕敏感性試驗方法標準（根據(jù)不同材料敏感性選擇相應標準）

ASTMA262-2014 奧氏體不銹鋼晶間腐蝕標準方法

ISO 3651-（1-5）:1998 不銹鋼耐晶間腐蝕的測定

JIS G （0571-0575）:2003 不銹鋼耐晶間腐蝕的測定

ASTM_A763-93（W X Z）:2004 鐵素體不銹鋼晶間腐蝕敏感性檢測

GB/T 15260—1994《鎳合金晶間腐蝕敏感性試驗方法標準》

GB/T 21433-2008《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗》

CB/T 3949-2001 《船用不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕試驗方法》

GB/T 26491-2011 鋁合金晶間腐蝕試驗方法 質量損失法

ASTM G28 - 02(2008) Standard Test Methods for Detecting Susceptibility to Intergranular Corrosion in Wrought, Nickel Rich, Chromium Bearing Alloys （中文名稱：《鍛造高鎳鉻軸承合金晶間腐蝕敏感性的檢查用標準試驗方法》

GB/T 7998-2005 《鋁合金晶間腐蝕測定方法》

HG/T 3173-2002 《尿素級超低碳鉻鎳鈅奧氏體不銹鋼晶間腐蝕傾向試驗》

因此《不銹鋼晶間腐蝕:GB/T 21433-2008 標準釋義》除作為GB/T 21433-2008的標準釋義外，同時也是一本對不銹鋼晶間腐蝕進行全面介紹的手冊性的書籍，可供工程、科研、教學等方面參考。

2100433B