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不銹鋼常見腐蝕之晶間腐蝕

2019-07-31 10:12:16 作者：本網(wǎng)整理來源：壓力容器人分享至：

不銹鋼就是不容易生銹的鋼鐵，不銹鋼中的主要合金元素是Cr（鉻），只有當(dāng)Cr含量達(dá)到一定值時，鋼材有耐蝕性，不銹鋼一般Cr含量至少為10.5%。

不銹鋼的耐蝕機理為鈍化膜理論，即其表面形成一層極薄而堅固細(xì)密的穩(wěn)定的富Cr鈍化膜，防止氧原子繼續(xù)滲入、繼續(xù)氧化，從而達(dá)到防銹蝕的能力。

不銹鋼表面鈍化膜形成圖解

人們認(rèn)為“不銹鋼是不生銹的，生銹的就不是不銹鋼了”。其實這是對不銹鋼缺乏了解的一種片面錯誤看法，不銹鋼在一定的條件下也會生銹的。如果我們能夠直觀的了解不銹鋼的各種腐蝕類型，面對不銹鋼腐蝕時可以有相應(yīng)的應(yīng)對措施來減少損失。下面結(jié)合工程實際講述幾種不銹鋼常見的腐蝕類型，簡要介紹相應(yīng)的抗腐蝕措施，并重點介紹不銹鋼應(yīng)力腐蝕原因及防治措施。

不銹鋼發(fā)生的腐蝕破壞多是局部腐蝕破壞，最常見的有晶間腐蝕（9%）、點蝕（23%）和應(yīng)力腐蝕（49%）。[1]

晶間腐蝕

晶間腐蝕是由于晶界上貧Cr，導(dǎo)致該區(qū)域優(yōu)先腐蝕，進(jìn)而使晶粒整體從金屬上脫離。熱處理450℃~850℃溫度區(qū)間中C與Cr易形成碳鉻化合物（Cr23C6），晶界處消耗的Cr不能及時從晶粒中得到補充，使晶界區(qū)域貧Cr，這是導(dǎo)致晶間腐蝕的關(guān)鍵。

例如：某公司合成氨廠爐的工藝氣預(yù)熱管因為晶間腐蝕引起的開裂，發(fā)生泄漏事故。預(yù)熱管出現(xiàn)晶間腐蝕是因為奧氏體不銹鋼晶界析出Cr23C6，在管內(nèi)Cl-作用下管子短期出現(xiàn)晶間腐蝕開裂。

晶間腐蝕微觀形貌及零件宏觀圖數(shù)據(jù)來源：上海寶冶工程技術(shù)有限公司

為了預(yù)防不銹鋼發(fā)生晶間腐蝕，一般的解決辦法：

1、固溶退火金屬被均勻加熱到1050℃~1060℃，然后急速冷卻；2、添加穩(wěn)定化元素Ti、Nb等；3、選用低碳不銹鋼。

在科學(xué)技術(shù)日新月異，科研水平不斷提高的新時代，新材料的研發(fā)速度仍然趕不上問題的速度。在實際工程應(yīng)用中不銹鋼材料的腐蝕問題層出不窮，目前的防護(hù)措施雖然取得了一定的成效，但仍存在嚴(yán)重不足，各種防護(hù)手段都只能在一定范圍內(nèi)起到作用。合理選材，實時的檢測依然是控制腐蝕的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)[1]須永壽夫。不銹鋼的損傷及其防護(hù)-典型實例。北京：機械工業(yè)出版社，1981.

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