晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料晶界区发展的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏现象。实际就是材料晶界区物质的溶解速率远远大于晶粒本体的溶解速率。晶间腐蚀理论有贫化理论和晶界区杂质或第二相选择溶解理论两种。


一、贫化理论


  贫化理论是一个总称。对于不锈钢、镍铬铁合金来说，是贫铬理论；对于镍铬钼合金是贫钼理论；对于铝铜合金是贫铜理论。


  以奥氏体不锈钢为例，钢中碳在奥氏体中的固溶度随温度的降低而减少，如304不锈钢，在500~700℃的平衡溶碳量，最多不超过0.02%.当奥氏体不锈钢中的含碳量在0.02%~0.03%以上时（随钢中含镍量而异），在固溶处理后，碳在钢中便处于过饱和状态。


  在不锈钢的加工和使用过程中，若经过450~850℃的加热（敏化处理）时（如焊接热影响或在此温度范围内使用），则钢中的过饱和碳就会向晶界扩散而析出，并与其附近的铬形成铬的碳化物（Cr23C6)。由于这种碳化物含有较高的铬，而晶粒内部铬扩散较慢，在形成铬的碳化物时就发生铬的“供不应求”现象，这种沿晶界析出的铬的碳化物导致其周围基体中铬浓度的降低，形成所谓“贫铬区”。当铬的碳化物沿晶界析出呈网状时，贫铬区亦连接呈网状，“晶界区”铬含量的降低，使其钝化能力下降，甚至消失，而奥氏体晶粒本身仍具有足够钝化（耐蚀）能力。因此，在腐蚀介质作用下，晶界附近连成网状的贫铬区便优先溶解而产生晶间腐蚀。研究表明，贫铬区的宽度和铬贫化度等随钢种、加热温度等条件的不同，而有较大的差异。在一些苛刻的腐蚀介质条件下，贫铬区的铬浓度常常在不小于12%时就产生晶间腐蚀。


二、晶界区杂质或第二相选择溶解理论


  在硝酸和尿素生产介质中，奥氏体不锈钢在非敏化状态（固溶态）发生晶间腐蚀，而敏化态（即含有晶界贫铬区的）反而不发生晶间腐蚀，这显然不能用贫铬理论来解释。研究表明，在硝酸介质中，碳小于0.1%时，对非敏化态晶间腐蚀无明显影响；磷大于或等于0.01%,显著有害；硅大于0.1%的危害性开始增加，0.8%达到高峰，当硅含量一定量时，如4.0%,反而非常有益；硼含量大于或等于0.0008%便有害了。在尿素生产装置中所引起的奥氏体不锈钢的非敏化态晶界腐蚀与磷、硅的沿晶界偏聚有关，研究表明，随磷的增加，其耐晶界腐蚀性下降。磷、硅、硼等杂质元素沿晶界偏聚导致非敏化态晶间腐蚀，仅仅是由于晶界内形成化学浓差而引起的单纯电化学腐蚀过程，或者是由于偏聚引起晶界耐蚀性下降，还是其他因素的影响，有待于进一步探讨。


 研究还表明，某些超低碳含钼奥氏体不锈钢（如316L不锈钢)在敏化温度区间，在晶界析出σ相，在沸腾的65%硝酸溶液中可发现。相选择溶解所致的晶间腐蚀。


上述两种晶间腐蚀机理各自适用一定的合金组织状态，特别是一定的介质条件，不是相互排斥而是相辅相成的，需要指出的是绝大多数的晶间腐蚀可用贫化理论来解释。


 为提高耐由贫铬引起的晶间腐蚀性能，应当避免在500~850℃温度范围内受热或受热重新进行固溶处理；降低材料的C含量，采用超低碳材料，或在钢中加稳定化元素钛、铌与钢中过饱和的碳形成稳定的TiC、NbC等碳化物，以防止或减少铬的碳化物Cr23C6。形成。但由于含钛钢的焊后形成“刃状腐蚀”，故被逐渐淘汰，目前主要采用超低碳不锈钢。铬含量的增加也可以增加耐晶界腐蚀性能，铁素体十奥氏体两相不锈钢和晶界含一定铁素体的奥氏体不锈钢都有较好耐晶间腐蚀性能。


 为提高耐非敏化态晶间腐蚀性能，则要采用超低磷、硅，尿素级则要求提高奥氏体钢的纯度。