由于不銹鋼在450~850℃溫度區(qū)間碳與鉻易在晶界上形成富鉻化合物,發(fā)生鉻在晶界附近的貧化,導(dǎo)致貧化區(qū)的優(yōu)先腐蝕,進(jìn)而使晶粒整體從金屬上脫離,稱為晶間腐蝕。
不銹鋼晶間腐蝕的測(cè)試和評(píng)價(jià)方法有多種,從原理上看,晶間腐蝕的各種試驗(yàn)方法都是通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)慕g劑和浸蝕條件對(duì)晶界區(qū)進(jìn)行加速選擇性腐蝕,通常可以用化學(xué)浸蝕和電化學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn),各種方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)和分析的側(cè)重點(diǎn)不同。
化學(xué)浸蝕法是最早用于檢測(cè)不銹鋼或鎳基合金晶間腐蝕敏感性的實(shí)驗(yàn)方法,現(xiàn)已比較成熟,許多國(guó)家都已標(biāo)準(zhǔn)化,如美國(guó)的ASTM A262、日本的JISG0571-0575、我國(guó)的GB/T 4334等。上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)晶間腐蝕試驗(yàn)的具體方法作了詳細(xì)的論述,主要方法有:硫酸-硫酸銅-銅屑法、沸騰硝酸法、硝酸-氟化物法、硫酸-硫酸鐵法等。隨著我國(guó)不銹鋼的發(fā)展,不銹鋼產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也迅猛發(fā)展。針對(duì)我國(guó)的國(guó)情,近年來(lái)我國(guó)相繼發(fā)布了《金屬和合金的腐蝕低鉻鐵素體不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法》(GB/T 31935-2015),《金屬和合金的腐蝕高鉻鐵素體不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法》(GB/T 32571-2016)等標(biāo)準(zhǔn),低鉻鐵素體不銹鋼腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)還被采納作為ISO標(biāo)準(zhǔn)(ISO 3651-3),為我國(guó)和世界的鐵素體不銹鋼發(fā)展起到了重要作用。另外,近年我國(guó)在GB/T4334-2008的基礎(chǔ)上,建立了涵蓋奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼的《金屬和合金的腐蝕奧氏體及鐵素體-奧氏體(雙相)不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法》(GB/T 4334-2020)。
我國(guó)在不銹鋼晶間腐蝕機(jī)理研究和鋼種開(kāi)發(fā)方面也作出了自己的貢獻(xiàn)。以尿素用鋼為例,我國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始實(shí)施尿素用鋼國(guó)產(chǎn)化,針對(duì)CO2氣提法尿素生產(chǎn)裝置的高壓設(shè)備用奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕問(wèn)題開(kāi)展了創(chuàng)新性研究。1975年鋼鐵研究總院岡毅民教授首次在我國(guó)提出了非敏態(tài)晶間腐蝕,并在1983年中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)化工過(guò)程委員會(huì)南寧學(xué)術(shù)交流會(huì)上引起熱議,該現(xiàn)象也在1984年被日本松本桂一所發(fā)現(xiàn)。我國(guó)尿素工業(yè)生產(chǎn)專用尿素級(jí)U系列奧氏體不銹鋼于1987年進(jìn)行技術(shù)鑒定,1989年獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng),通過(guò)完成氣提管?chē)?guó)產(chǎn)化和尿素合成塔采用U2板材貼襯修復(fù)等任務(wù),推動(dòng)了我國(guó)尿素用鋼的發(fā)展。
晶間腐蝕性能檢測(cè):將試樣放入腐蝕液體中加熱,并保持標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間,取出樣品后測(cè)量試樣的質(zhì)量損失或檢測(cè)樣品晶界有無(wú)腐蝕傾向,具體見(jiàn)《金屬和合金的腐蝕不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法》(GB/T 4334-2008)。
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