⑴ 为什么经受焊接的奥氏体不锈钢有晶间腐蚀,而不焊接的不锈钢
自上世纪二十年代工业界采用奥氏体不锈钢以来,发现这类钢焊接后,温度为450℃~800℃的热影响区在许多介质中产生晶间腐蚀。这些介质主要是热的浓度为50%~65%的硝酸,含铜盐和氧化铁的硫酸溶液、热有机酸等。后来发现这类钢在450℃~800℃工作,或在该温度下进行时效处理(或保温或缓慢冷却)时,也会得到由于焊接加热的同样效果。这种时效处理会导致不锈钢晶间腐蚀的敏感性,所以又称敏化处理。而把容易引起晶间腐蚀的温度区间450℃~800℃称为敏化温度。
近年来的研究证明,这种腐蚀形式不仅在铬钢、铬镍钢中存在,而且在镍、铜、铝基合金中也存在。晶间腐蚀产生的原因是晶界和晶内的化学成分不均匀性。
在不锈钢和镍基合金中,晶间腐蚀的机制可以分为三种基本类型:一是腐蚀与保证材料在该介质中耐蚀的元素沿晶界区贫化有关;二是腐蚀与沿晶界析出物的化学稳定性有关;三是腐蚀由降低基体耐蚀性的表面活性元素沿晶界偏析所引起。
奥氏体不锈钢晶间腐蚀主要是在敏化温度区间内容易导致沿晶界析出连续网状富铬的(Cr,Fe)23C6。从而使晶界周围基体产生贫铬区,贫铬区的宽度约为10-5cm。在析出(Cr,Fe)23C6时间不太长的时间内,由于铬的扩散速度较慢,贫铬区得不到恢复。贫铬区的产生使得晶界附近的铬含量被降低到n/8量限度以下,因而贫铬区成为微阳极而发生腐蚀。若在敏化温度范围内长期加热,则可通过铬的扩散消除贫铬区,晶间腐蚀倾向可以被消除。
⑵ 为什么有的不锈钢要做晶间腐蚀试验有的不用
晶间腐蚀试验 是在特定介质条件下
检验金属材料晶间腐蚀敏感性的加速金属专腐蚀试验方法,
目的属是了解材料的化学成分、
热处理和加工工艺是否合理。
其原理是采用可使金属的腐蚀电位处在恒电位阳极极化曲线特定区间的各种试验溶液,
利用金属的晶粒和晶界在该电位区间腐蚀电流的显著差异加速显示晶间腐蚀。
不锈钢、铝合金等的晶间腐蚀试验方法在许多国家均已标准化。
各标准对试验细节均有详细规定。
所以要不要做试验主要看购进方或进口方的要求。
⑶ 为什么在金属中易产生沿晶腐蚀
目前有两种理论能够解释晶间腐蚀(沿晶腐蚀)的原因,即贫铬理论版和晶界杂质选择权性溶解理论。前者一般认为导致晶间腐蚀的原因是由于连接晶粒边缘的固溶体中铬的贫乏而产生的电化学不均匀性。比如,当奥氏体不锈钢处于450~850℃范围,并保持足够的时间后,晶粒边缘的碳与边缘区域Fe-Cr-Ni固溶体中的铬元素作用形成Cr7C3和CrC4
并沉积在奥氏体晶界上,使晶粒间固溶体中的铬浓度降低,打破原有的电极电位,从而加速了腐蚀。后者认为金属材料中由于磷、硅等杂质的存在,且晶体内和晶界存在杂质浓度的差异,从而引起了晶间腐蚀的发生。
⑷ 不锈钢在海水中产生晶间腐蚀的原理是什么
您知道的,不锈钢像Cr18Ni9,要假如Ti Nb,防止晶间腐蚀,还要固溶 稳定化 去应力 ,核心是靠铬的版高的电极电位权,以钝化,产生保护膜,为什么会后晶间腐蚀,当然是因为贫铬,稳定化的做用就是,Ti Nb依然碳化物的形式,将铬从碳化物解放出来,产生保护膜
⑸ 铁素体不锈钢晶间腐蚀的主要原因是什么
由于晶界碳化铬沉淀引起的贫铬机理,也是铁素体不锈钢晶间腐蚀的主要原因,而其他的内一些看容法也主要是与碳化物在晶界的沉淀有关。因此,在工业上行之有效的措施与防止奥氏体不锈钢晶间腐蚀的办法相似,也是三个方面:
(1)把碳含量和氮含量降到很低的含量,例如小于0.005%C,小于0.015% N;
(2)在700 -- 8001短时间回火;
(3)加人足够的钦固定钢中的碳和氮。
冶金厂生产Cr17钢时,冷轧前有时加热到9000C,随后在HNC0 -HF酸洗时发生晶间腐蚀。文献提出了消除这种敏化态的热处理制度,可供参考。
⑹ 请用贫铬理论解释奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的机理
依据贫铬理论说明,常用的奥氏体不锈钢,在氧化性或弱氧化性介质中之所以发生晶间腐蚀,八成是由于加工或运用时受热不当引起的。所谓受热不当是指钢受热或缓慢冷却经过450~850 ℃温度区,钢就会对晶间腐蚀发生敏感性。
所以这个温度是奥氏体不锈钢运用的危险温度。不锈钢材料在出厂时现已固溶处理,所谓固溶处理就是把钢加热至1050~1150 ℃后进行淬火,目的是获得均相固溶体。奥氏体钢中含有少量碳,碳在奥氏体中的固溶度是随温度下降而减小的。
如0Cr18Ni9Ti,在1100 ℃时,碳的固溶度约为0.2%,在500~700℃时,约为0.02%。所以经固溶处理的钢,碳是过饱和的。
当钢材无论是加热或冷却经过450~850℃时,碳便可构成(Fe 、Cr)23C6 从奥氏体中分出而分布在晶界上。(Fe、Cr)23C6的含铬量比奥氏体基体的含铬量高许多,它的分出天然耗费了晶界附近很多的铬,而耗费的铬不能从晶粒中经过涣散及时得到补偿。
由于铬的涣散速度很慢,作用晶界附近的含铬量低于钝化有必要的的定量(即12 %Cr),构成贫铬区,因而钝态受到破坏,晶界附近区域电位下降,而晶粒本身仍坚持钝态,电位较高,晶粒与晶界构成活态———钝态微电偶电池,电池具有大阴极、小阳极的面积比,这样就导致晶界区的腐蚀。
(6)不锈钢为什么会产生晶间腐蚀扩展阅读:
预防措施
1 、调整焊缝的化学成份,加入稳定化元素减少形成碳化铬的可能性,如加入钛或铌等。
2 、减少焊缝中的含碳量,可以减少和避免形成铬的碳化物,从而降低形成晶界腐蚀的倾向,含碳量在0.04%以下,称为“超低碳”不锈钢,就可以避免铬的碳化物生成。
3、控制在危险温度区的停留时间,防止过热,快焊快冷,使碳来不及析出。
⑺ 不锈钢晶间腐蚀是什么意思
不锈钢晶间腐蚀就是晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城内,因而,它们是钢容中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀,大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。 参考http://www.jsxhhx.com
⑻ 不锈钢晶间腐蚀的机理是什么
珠光体中有电极电位不同的两个相:铁素体及渗碳体,在酸液中,铁素体相的电极电位较内负,成为明极而被腐蚀;容渗碳体相的电极电位较正,成为阴极而不被腐蚀。钢中加入一定量的合金元素铭,就会使电极电位堤高,比如在铁中加入大于13%的铬后,则铁的电极电位由-0.56伏升高至0.2伏,因此抗蚀性能显著提高。
⑼ 为什么马氏体不锈钢会产生晶间裂纹而其他材料不产生
板条马氏体中存有大量的缺陷,如位错、空位等,均会产生大量的孔蚀源,容易形成蚀孔,蚀孔又可以作为裂纹源,在应力作用下,导致应力腐蚀破裂。 晶间腐蚀:沿晶界进行的腐蚀,使晶粒连结遭到破坏;
⑽ 为什么不锈钢会产生点蚀
首先应该说明不锈钢因其特殊的内部结构组 织 和 表 面 的氧化膜(Cr2O3),使它在一般情况下较难与介质发生化学反应而被腐蚀。 但不是在任何条件下都不会被腐蚀,也就是说,不锈钢的耐腐蚀性是相对的,而不是绝对的。 在刺绳加工过程中,不锈钢丝与刺绳机直接摩擦,会破坏表面的氧化膜,这是避免不了的,会造成在腐蚀介质和锈因同时存在的情况下,不锈钢也能与腐蚀介质发生缓慢的化学反应 或 其 他 反 应而被腐蚀。 在有些条件下,腐蚀速度比较快而产生锈蚀。不锈钢是靠表面形成的一层光滑、极薄而坚固稳定的氧化膜(Cr2O3)保护 ,防止氧原子的继续渗入、 氧化而获得抗腐蚀能力的。但由于某些原因, 这层保护膜 一 旦 遭 到 破坏,空气或液体中的氧原子不断渗入与内部的铁原子不断析出生成氧化铁而锈蚀。施工中,因加工切割时残渣 、焊 接 时 飞溅物及焊接区域内的咬口、气孔、裂纹等缺陷, 或与碳素钢件及其他尖锐物件接触,使不锈钢表面划伤,保护膜受到破坏而产生锈蚀。 另外,不锈钢生锈还与它在使用过程中所处的环境状况有很大关系。 在正常情况下不锈钢是耐腐蚀的。 但在空气中含有大量的氯介质例如食盐硫酸、盐酸、草酸、洗洁剂或碱类例如水泥、石灰等杂质时,也会使其表面保护膜遭到腐蚀而破坏,造成不锈钢的锈蚀。