铁素体不锈钢的晶间腐蚀

维摩诘

（1）现象和识别
  铁素体不锈钢的晶间腐蚀与前述Cr-Ni奥氏体不同：它一般出现在高于900~950°C加热后（或焊后），甚至在水等急冷条件下也无法避免； 而经过750~850°C短时间加热处理，铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性可减轻，甚至消除；铁素体不锈钢的晶间腐蚀系产生在紧靠焊缝熔合线附近区域，而不是在Cr-Ni奥氏体不锈钢的热影响区内。除出现部位上的差异外，对铁素体不锈钢晶间腐蚀的识别基本上与Cr-Ni奥氏体不锈钢的敏化态晶间腐蚀相同。铁素体不锈钢的晶间腐蚀不仅在强腐蚀性介质中产生,而且在弱介质中,例如在自来水中亦可出现。
  （2）机理
/ m. p: n  K( G' J- u) V- u  大量研究表明，应用贫铬理论同样可满意地解释铁素体不锈钢的晶间腐蚀现象。
  高铬铁素体不锈钢在900~950°C以上加热时，钢中C,N固溶于钢的基体中。由于钢中Cr在铁素体内的扩散速度约为奥氏体中的100倍，而C,N在铁素体内不仅扩散速度快(在600°C,C在铁素体中的扩散速度约为奥氏体中的600倍)，而且溶解度也低（在含Cr26%的铁素体钢中，1093°C时，C的溶解度为0.04%，而在927°C仅为0.004%，温度再低，还要降至0.004%以下；N的溶解度在927°C以上为0.023%，而在593°C仅为0.006%）。因而高温加热后，在随后的冷却过程中，即使快冷也常常难以防止高铬的碳，氮化物沿晶界析出和贫铬区的形成。而在750~870°C处理，可降低，消除铁素体不锈钢的晶间腐蚀倾向。但是，在500~700°C范围内，钢中铬的扩散速度减小，短期内无法使贫铬区消失，故先经高温加热，而在冷却过程中又通过500~700°C温度区的铁素体不锈钢，由于晶界有贫铬区的存在，在腐蚀介质作用下就会产生晶间腐蚀现象。
  研究表明，含Cr20%的铁素体不锈钢，其贫铬区的Cr量可<5%，甚至可为0%，贫铬区的宽度为0.05~0.07&micro;m。
3 b6 K: G$ H* [) T# E$ C0 A  （3）材料选择
; q* |1 N) t  f- Z/ g1 ]9 |5 ?" ?  为了防止铁素体不锈钢的晶间腐蚀，主要选用含Ti,Nb等稳定化元素的铁素体不锈钢。