不锈钢晶间腐蚀

因此《不锈钢晶间腐蚀:GB/T 21433-2008 标准释义》除作为GB/T 21433-2008的标准释义外，同时也是一本对不锈钢晶间腐蚀进行全面介绍的手册性的书籍，可供工程、科研、教学等方面参考。

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《不锈钢晶间腐蚀:GB/T 21433-2008 标准释义》中除对标准中的重要内容进行释义外，还对不锈钢的晶间腐蚀概念、形成机理、影响因素、控制措施等进行了介绍，对各种晶间腐蚀敏感性检验方法的原理和特点，是否检验的确定原则、检验方法的选择、试样状态的确定、评定方法的选定、合格指标的制定、检验方法对钢号的适应性、检验试板的适用范围等进行了分析。引用了国内外关于不锈钢晶间腐蚀及对其敏感性检验方面的技术资料与试验研究成果，吸取了不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验的多年实际经验。

国内和国际上现有关于晶间腐蚀的试验标准主要有以下几种方法：

GB/T 4334.（1～5）—2000不锈钢晶间腐蚀敏感性试验方法标准（根据不同材料敏感性选择相应标准）

ASTMA262-2014 奥氏体不锈钢晶间腐蚀标准方法

ISO 3651-（1-5）:1998 不锈钢耐晶间腐蚀的测定

JIS G （0571-0575）:2003 不锈钢耐晶间腐蚀的测定

ASTM_A763-93（W X Z）:2004 铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性检测

GB/T 15260—1994《镍合金晶间腐蚀敏感性试验方法标准》

GB/T 21433-2008《不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验》

CB/T 3949-2001 《船用不锈钢焊接接头晶间腐蚀试验方法》

GB/T 26491-2011 铝合金晶间腐蚀试验方法 质量损失法

ASTM G28 - 02(2008) Standard Test Methods for Detecting Susceptibility to Intergranular Corrosion in Wrought, Nickel Rich, Chromium Bearing Alloys （中文名称：《锻造高镍铬轴承合金晶间腐蚀敏感性的检查用标准试验方法》

GB/T 7998-2005 《铝合金晶间腐蚀测定方法》

HG/T 3173-2002 《尿素级超低碳铬镍鈅奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向试验》

晶间腐蚀原理

不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。

产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于10~12%。当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小，约为0.02%～0.03%，而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳化铬的化合物，如（CrFe）₂₃C₆等。数据表明，铬沿晶界扩散的活化能力162～252KJ/mol，而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol，即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小，内部的铬来不及向晶界扩散，所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部，而是来自晶界附近，结果就使晶界附近的含铬量大为减少，当晶界的铬的质量分数低到小于12%时，就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，贫铬区就会失去耐腐蚀能力，而产生晶间腐蚀。

晶间腐蚀条件

（1）晶粒和晶界区的组织不同，因而电化学性质存在显著差异。——内因

（2）晶粒和晶界的差异要在适当的环境下才能显露出来。——外因

晶间腐蚀敏化

含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢（即不含钛或铌的0Cr18Ni9不锈钢），如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在425-815℃之间加热时，或者缓慢冷却通过这个温度区间时，都会产生晶间偏析，这样的热处理造成碳化物在晶界沉淀（敏化作用），并且造成最邻近的区域铬贫化使得这些区域对腐蚀敏感。敏化作用也可出现于焊接时，在焊接热影响区造成其后的局部腐蚀。

最通用的检查不锈钢敏感性的方法是65%硝酸腐蚀试验方法。试验时将钢试样放入沸腾的65%硝酸溶液中连续48h为一个周期，共5个周期，每个周期测定重量损失。一般规定，5个试验周期的平均腐蚀率应不大于0.05mm/月。

最常用的试验方法有：

(1)硫酸-硫酸铜-铜屑法。适用于检验几乎所有类型的不锈钢和某些镍基合金因碳、氮化物析出引起的晶间腐蚀。奥氏体不锈钢在此溶液中的腐蚀电位处于活化-钝化区。试验结果采用弯曲试样放大镜下观察裂纹或金相法评定。此法全面腐蚀轻微，试验条件稳定，但判定裂纹需有-定经验。(2)硝酸法。适用于检验不锈钢、镍基合金等因碳化物、o相析出或溶质偏析引起的晶间腐蚀。奥氏体不锈钢在此溶液中的腐蚀电位处于钝化-过钝化区。试验结果采用腐蚀率评定。此法试验周期长。(3)硝酸-氢氟酸法。适用于检验含钼奥氏体不锈钢因碳化物析出引起的晶问腐蚀。奥氏体不锈钢在此溶液中的腐蚀电位处于活化-钝化区。此法试验周期短，但全面腐蚀严重。试验结果须采用同种材料敏化和固溶试样的腐蚀率比值评定。(4)硫酸-硫酸铁法。适用于检验镍基合金、不锈钢因碳化物析出引起的晶间腐蚀。奥氏体不锈钢在此溶液中的腐蚀电位处于钝化区。试验结果采用腐蚀率和固溶试样腐蚀率比较来评定。(5)草酸浸蚀法。主要用作检验奥氏体不锈钢晶间腐蚀的筛选试验。电解浸蚀时腐蚀电位处于过钝化区。浸蚀后用金相显微镜观察浸蚀组织分类评定。(6)盐酸法。适用于检验某些高钼镍基合金的晶间腐蚀。试验结果以腐蚀率评定。(7)氯化钠-过氧化氢法。适用于检验含铜铝合金的晶间腐蚀。试488验结果采用金相显微镜测量晶间腐蚀深度评定。(8)氯化钠-盐酸法。适用于检验铝镁合金的晶间腐蚀。试验结果的评定同上。(9)电化学动电位再活化法(EPR法)。在特定溶液中将试样钝化后再活化，测定动电位扫描极化曲线，以再活化电量评定晶间腐蚀敏感性。此法具有快速的特点。2100433B