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为什么经受焊接的奥氏体不锈钢有晶间腐蚀,而不焊接的不锈钢

自上世纪二十年代工业界采用奥氏体不锈钢以来,发现此类钢焊接后,温度为450℃~800℃的热影响区在许多介质中产生晶间腐蚀。这些介质主要是热的浓度为50~65的硝酸,含铜盐和氧化铁的硫酸溶液、热有机酸等。 后来发现这类钢在450℃~800℃下工作,或在该温度下进行时有效处理(或保温或缓慢)冷却)时,也得到了这种由于焊接加热的同样的效果。此时有效的处理会导致不锈钢晶间腐蚀的硬度,故称敏化处理。而把易引起晶间腐蚀的温度区间450℃~800℃称为敏化温度。

近年来的研究证明,这种腐蚀形式不仅在铬钢、铬镍钢中存在,而且在镍、铜、铝基合金中也存在。晶间腐蚀产生的原因是晶界和晶内的化学成分不均匀性。

在不锈钢和镍基合金中,晶间腐蚀的机制可以分为明确的基本类型:一是腐蚀与保证材料在该介质中耐蚀性的元素沿晶界区贫化有关;二是腐蚀与沿晶界解析出物的化学稳定性有关;三是腐蚀由降低基体耐蚀性的表面活性元素沿晶界偏析所引起

奥氏体不锈钢晶间腐蚀主要是在敏化温度区间内容易导致沿晶界分析出连续网状富铬的(Cr,Fe)23C6。从而使晶界周围基体产生缺失缺铬区的宽度约为10-5cm。在解析出(Cr,Fe)23C6时间不太长的周期,由于缺铬区的扩散速度较慢,缺铬区无法恢复。缺铬区的产生使得晶界附近的铬含量被降低到n/8量度以下,从而铬贫区成为微积分而发生腐蚀。若在敏化温度范围内长期加热,则可通过铬的扩散消除贫铜区,晶间腐蚀可以被消除。

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