不锈钢常见腐蚀之晶间腐蚀  

 

不锈钢就是不容易生锈的钢铁，不锈钢中的主要合金元素是Cr（铬），只有当Cr含量达到一定值时，钢材有耐蚀性，不锈钢一般Cr含量至少为10.5%。 

 

不锈钢的耐蚀机理为钝化膜理论，即其表面形成一层极薄而坚固细密的稳定的富Cr钝化膜，防止氧原子继续渗入、继续氧化，从而达到防锈蚀的能力。 

 

不锈钢表面钝化膜形成图解  人们认为“不锈钢是不生锈的，生锈的就不是不锈钢了”。其实这是对不锈钢缺乏了解的一种片面错误看法，不锈钢在一定的条件下也会生锈的。如果我们能够直观的了解不锈钢的各种腐蚀类型，面对不锈钢腐蚀时可以有相应的应对措施来减少损失。下面结合工程实际讲述几种不锈钢常见的腐蚀类型，简要介绍相应的抗腐蚀措施，并重点介绍不锈钢应力腐蚀原因及防治措施。 

 

不锈钢发生的腐蚀破坏多是局部腐蚀破坏，最常见的有晶间腐蚀（9%）、点蚀（23%）和应力腐蚀（49%）。

晶间腐蚀  

 

晶间腐蚀是由于晶界上贫Cr，导致该区域优先腐蚀，进而使晶粒整体从金属上脱离。热处理450℃~850℃温度区间中C与Cr易形成碳铬化合物（Cr23C6），晶界处消耗的Cr不能及时从晶粒中得到补充，使晶界区域贫Cr，这是导致晶间腐蚀的关键。 

 

例如：某公司合成氨厂炉的工艺气预热管因为晶间腐蚀引起的开裂，发生泄漏事故。预热管出现晶间腐蚀是因为奥氏体不锈钢晶界析出Cr23C6，在管内Cl-作用下管子短期出现晶间腐蚀开裂。

 

晶间腐蚀微观形貌及零件宏观图  

 

为了预防不锈钢发生晶间腐蚀，一般的解决办法： 

 

1、固溶退火金属被均匀加热到1050℃~1060℃，然后急速冷却； 

 

2、添加稳定化元素Ti、Nb等； 

 

3、选用低碳不锈钢。  在科学技术日新月异，科研水平不断提高的新时代，新材料的研发速度仍然赶不上问题的速度。在实际工程应用中不锈钢材料的腐蚀问题层出不穷，目前的防护措施虽然取得了一定的成效，但仍存在严重不足，各种防护手段都只能在一定范围内起到作用。合理选材，实时的检测依然是控制腐蚀的关键