由于不锈钢在450~850℃温度区间碳与铬易在晶界上形成富铬化合物,发生铬在晶界附近的贫化,导致贫化区的优先腐蚀,进而使晶粒整体从金属上脱离,称为晶间腐蚀。


  不锈钢晶间腐蚀的测试和评价方法有多种,从原理上看,晶间腐蚀的各种试验方法都是通过选择适当的浸蚀剂和浸蚀条件对晶界区进行加速选择性腐蚀,通常可以用化学浸蚀和电化学方法来实现,各种方法的评价指标和分析的侧重点不同。


  化学浸蚀法是最早用于检测不锈钢或镍基合金晶间腐蚀敏感性的实验方法,现已比较成熟,许多国家都已标准化,如美国的ASTM A262、日本的JISG0571-0575、我国的GB/T 4334等。上述标准对晶间腐蚀试验的具体方法作了详细的论述,主要方法有:硫酸-硫酸铜-铜屑法、沸腾硝酸法、硝酸-氟化物法、硫酸-硫酸铁法等。随着我国不锈钢的发展,不锈钢产品相关标准也迅猛发展。针对我国的国情,近年来我国相继发布了《金属和合金的腐蚀低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀试验方法》(GB/T 31935-2015),《金属和合金的腐蚀高铬铁素体不锈钢晶间腐蚀试验方法》(GB/T 32571-2016)等标准,低铬铁素体不锈钢腐蚀试验标准还被采纳作为ISO标准(ISO 3651-3),为我国和世界的铁素体不锈钢发展起到了重要作用。另外,近年我国在GB/T4334-2008的基础上,建立了涵盖奥氏体不锈钢、双相不锈钢的《金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体-奥氏体(双相)不锈钢晶间腐蚀试验方法》(GB/T 4334-2020)。


  我国在不锈钢晶间腐蚀机理研究和钢种开发方面也作出了自己的贡献。以尿素用钢为例,我国从20世纪70年代开始实施尿素用钢国产化,针对CO2气提法尿素生产装置的高压设备用奥氏体不锈钢的晶间腐蚀问题开展了创新性研究。1975年钢铁研究总院冈毅民教授首次在我国提出了非敏态晶间腐蚀,并在1983年中国腐蚀与防护学会化工过程委员会南宁学术交流会上引起热议,该现象也在1984年被日本松本桂一所发现。我国尿素工业生产专用尿素级U系列奥氏体不锈钢于1987年进行技术鉴定,1989年获国家科技进步奖,通过完成气提管国产化和尿素合成塔采用U2板材贴衬修复等任务,推动了我国尿素用钢的发展。


  晶间腐蚀性能检测:将试样放入腐蚀液体中加热,并保持标准规定的时间,取出样品后测量试样的质量损失或检测样品晶界有无腐蚀倾向,具体见《金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法》(GB/T 4334-2008)。



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