奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕及其試驗(yàn)方法

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1、奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕及其試驗(yàn)方法ErosionBetweenCrystalLatticeofAusteniticStainlessSteelandtestmethods摘要：奧氏體不銹鋼焊縫由于晶間腐蝕的發(fā)生，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生早期失效，結(jié)果既影響了正常使用和安全性。因此探究奧氏體不銹鋼晶間腐蝕地產(chǎn)生機(jī)理，并按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)，從而進(jìn)一步提高耐蝕性的工藝措施，以期延長材料的使用壽命擴(kuò)大材料的應(yīng)用范圍。關(guān)鍵詞：晶間腐蝕;合金元素的作用;解決措施;草酸侵蝕試驗(yàn)方法。Abstract:Intergranularattackofaustenit

2、icstainlesssteelweldduetooccurrence,causesthestructurefailure,theresultsnotonlyaffectsthenormaluseandsafety.Thereforeresearchofintergranularattackofausteniticstainlesssteeltoproducemechanism,andinaccordancewiththestandardforintergranularattacktest,soastofurtherimprovethe

3、corrosionresistanceoftheprocessmeasures,andprolongtheservicelifeofmaterialstoexpandtheapplicationofmaterials.Keywords:Intergranulararrosion;effectofalloyingelements;preventivemeasures;OxalicAcidEtchTest一、晶間腐蝕晶間腐蝕：局部腐蝕的一種，沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕。不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于12%，

4、當(dāng)溫度升高，特別是在450℃～800℃時(shí)，碳在不銹鋼晶粒內(nèi)部的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度，室溫時(shí)，碳在奧氏體中的熔解度很小，約為0.02%～0.03%，一般奧氏體不銹鋼中的碳含量均超過此值，故溶解不了多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并和鉻化合，在晶間形成碳和鉻的化合物，如Cr23C6等（見圖1）。而鉻的擴(kuò)散速度較小，來不及向晶界擴(kuò)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(nèi)部，而是來自晶界附近，結(jié)果就使晶界附近的含鉻量大為減少，當(dāng)晶界附近的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低到小于12%時(shí)，就形成相對(duì)的“貧鉻區(qū)”，“貧鉻區(qū)”電位下降，而晶

5、粒本身仍維持高電位，晶粒與“貧鉻區(qū)”之間存在著一定的電位差，而在腐蝕介質(zhì)中晶界的溶解速度和晶粒本身的溶解速度是不同的，晶界的溶解速度遠(yuǎn)大于晶粒本身的溶解速度，“貧鉻區(qū)”作為陽極與晶粒構(gòu)成大陰極小陽極的微電偶電池，造成“貧鉻區(qū)”的選擇性局部腐蝕，也就是晶間腐蝕。圖1晶界析出及腐蝕電極示意圖晶間腐蝕發(fā)生后，金屬雖然表面仍保持一定的金屬光澤，也看不出被破壞的跡象，但晶粒間的結(jié)合力已顯著減弱，強(qiáng)度下降，冷彎后表面出現(xiàn)裂縫，零件容易遭到破壞。晶間腐蝕隱蔽性強(qiáng)，突發(fā)性破壞幾率大，因此有嚴(yán)重的危害性，尤其在焊接時(shí)，焊縫附近的熱影響區(qū)更容易發(fā)生晶間腐蝕

6、。以晶間腐蝕為起源，在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下，可使不銹鋼由晶間腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)力腐蝕開裂。二、合金元素的作用0Cr18Ni9與1Cr18Ni9Ti、00Cr18Ni10N、00Cr19Ni10的化學(xué)成分比較見表1（參考標(biāo)準(zhǔn)GB4239-1991不銹鋼和耐熱鋼冷軋鋼帶）。表1常見奧氏體不銹鋼化學(xué)成分含量%元素CMnSiPSCrNiN國內(nèi)牌號(hào)美國牌號(hào)0Cr18Ni9304-0.07-2.00-1.00-0.035-0.03017.00-19.008.00-10.00-1Cr18Ni9Ti無-0.12-2.00-1.00-0.035-0.03

7、017.00-19.008.00-11.00Ti：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：2.00-3.0000Cr17Ni13Mo2N31

8、6LN-0.03-2.00-1.00-0.035-0.03016.50-18.5010.50-14.500.12-0.22；Mo：2.00-3.00鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性能的最基本元素，使其有耐腐蝕性能。在